초전도 자기 에너지 저장

Superconducting magnetic energy storage
"SMES"는 여기서 리디렉션된다.캘리포니아 산후안 카피스트라노에 있는 학교는 세인트루이스를 참조한다. 마가렛 성공회 학교.
SMESS의 다른 의미는 SME(동음이의)를 참조하십시오.
초전도 자기 에너지 저장
특정 에너지1-10 W/h/kg[1] (4–40 kJ/kg)
에너지 밀도40kJ/L[1] 미만
특정 전력~10,000–100,000 kW/kg[1]
충전/배출 효율95%[1]
자기배출률0%[1]
사이클 내구성무제한 사이클[1]

초전도 자기 에너지 저장(SMES) 시스템은 초전도 임계 온도보다 낮은 온도까지 극저온 냉각된 초전도 코일에 직류 흐름에 의해 생성된 자기장에 에너지를 저장한다.

대표적인 MEDESS 시스템은 초전도 코일, 전력 조절 시스템, 극저온 냉각 냉장고의 세 부분으로 구성되어 있다.초전도 코일이 충전되면 전류가 썩지 않고 자기 에너지를 무한정 저장할 수 있다.

저장된 에너지는 코일을 방출함으로써 네트워크로 다시 방출될 수 있다.전원 조절 시스템은 인버터/정전기를 사용하여 교류(AC) 전력을 직류로 변환하거나 DC를 다시 AC 전원으로 변환한다.인버터/정전기는 각 방향에서 약 2~3%의 에너지 손실을 차지한다.다른 에너지 저장 방식에 비해 에너지 저장 공정에서 가장 적은 양의 전기를 손실한다.SMESS 시스템은 매우 효율적이다. 왕복 효율은 95% [2]이상이다.

냉동기의 에너지 요건과 초전도 와이어의 높은 비용 때문에, MOSPI는 현재 단기간 에너지 저장에 사용되고 있다.따라서, SMESS는 전력 품질 향상에 가장 전념하고 있다.

다른 에너지 저장 방법에 비해 장점

다른 에너지 저장 방법 대신 초전도 자기 에너지 저장 방식을 사용하는 데에는 몇 가지 이유가 있다.SMESS의 가장 중요한 장점은 충전과 방전 중 시간 지연이 상당히 짧다는 점이다.전력은 거의 즉각적으로 사용할 수 있고 매우 높은 출력은 짧은 시간 동안 제공될 수 있다.펌핑된 수력이나 압축 공기와 같은 다른 에너지 저장 방법은 저장된 기계적 에너지를 전기로 다시 변환하는 것과 관련된 상당한 시간 지연을 가진다.따라서 수요가 즉각적으로 발생한다면, SMESS는 실행 가능한 옵션이다.전류의 저항이 거의 없어 전력 손실이 다른 저장 방식에 비해 적다는 것도 장점이다.또한, SMESS의 주요 부품은 움직이지 않고 있어 높은 신뢰성을 초래한다.

현재 사용량

상업적으로 사용할 수 있는 몇 개의 소형 SMES 장치와 몇 개의 대형 테스트 베드 프로젝트가 있다.몇 개의 1 MW/h 단위는 전 세계 설비에서 전력 품질 관리에 사용되며, 특히 마이크로칩 제작 설비 등 초청정 전력이 필요한 제조 공장에서 전력 품질을 제공하기 위해 사용된다.[citation needed]

이 시설들은 또한 분배 시스템의 그리드 안정성을 제공하는 데 사용되었다.[3]SMESS는 유틸리티 애플리케이션에도 사용된다.북부 위스콘신에서는 전송 루프의 안정성을 높이기 위해 분산형 MOSPI 유닛이 줄줄이 배치되었다.[4]송전선로는 제지공장 가동으로 인한 크고 갑작스러운 부하변화에 따라 제어되지 않은 변동과 전압붕괴의 가능성이 있다.

엔지니어링 테스트 모델은 약 20 MW/h 용량의 대형 MOSS로, 30분 동안 40 MW의 전력을 공급하거나 2시간 동안 10 MW의 전력을 공급할 수 있다.[citation needed]

시스템 아키텍처

SMESS 시스템은 일반적으로 네 부분으로 구성된다.

초전도 자석 및 지지 구조물

이 시스템은 초전도 코일, 자석, 코일 보호장치를 포함한다.여기에서 에너지는 더 큰 시스템에서 코일을 분리한 다음 자석의 전자기 유도를 사용하여 초전도 코일의 전류를 유도함으로써 저장된다.그런 다음 이 코일은 코일이 더 큰 시스템에 다시 연결될 때까지 전류를 보존하고 그 후에는 코일이 부분적으로 또는 완전히 방전된다.

냉동 시스템

냉각 시스템은 코일을 작동 온도로 냉각시켜 코일의 초전도 상태를 유지한다.

전원 조절 시스템

전력 조절 시스템은 일반적으로 DC를 AC 전류로 변환하고 다른 방식으로 변환하는 전력 변환 시스템을 포함한다.

제어 시스템

제어 시스템은 그리드의 전력 수요를 모니터링하고 코일로의 전력 흐름을 제어한다.제어 시스템은 또한 냉장고를 제어하여 SMES 코일의 상태를 관리한다.

작업원리

패러데이의 유도 법칙의 결과, 시간에 따라 변화하는 자기장을 생성하는 어떤 전선 고리가 있는 것도 전기장을 발생시킨다.이 과정은 기전력(EMF)을 통해 와이어에서 에너지를 뺀다.EMF는 전도성 루프를 한 바퀴 돌았을 때 단위 전하로 수행되는 전자기 작업으로 정의된다.그 에너지는 이제 전기장에 저장된 것으로 볼 수 있었다.이 공정은 전위 시간과 동일한 전력을 가진 와이어에서 나오는 에너지를 총 전하를 시간별로 나눈다.여기서 ɛ은 전압 또는 EMF이다. 전력을 정의함으로써 우리는 그러한 전기장을 만드는 데 필요한 작업을 계산할 수 있다.에너지 절약 때문에 이 작업량 또한 현장에 저장된 에너지와 같아야 한다.

이 공식은 치환에 의해 전류의 변수를 더 쉽게 측정하기 위해 다시 쓰일 수 있다.

내가 암페어의 전류인 곳.EMF Ⅱ는 인덕턴스(inductance)이므로 다음과 같이 다시 쓸 수 있다.

지금 대체 기능을 통해 얻을 수 있는 혜택:

여기서 L은 헨리에서 측정한 인덕턴스라고 불리는 선형 상수일 뿐이다.이제 힘을 찾으니 일 방정식을 채워 일을 찾는 일만 남았다.

앞에서 말한 것처럼 그 작업은 현장에 저장된 에너지와 같아야 한다.이 전체 계산은 하나의 고리형 철사를 기반으로 한다.L은 단순히 전류의 전압과 변화율 사이의 비율로 정의되기 때문에 여러 번 루프된 와이어의 경우 유도 L이 증가한다.결론적으로 코일에 저장된 에너지는 다음과 같다.[5]

어디에

E = 줄 단위로 측정한 에너지

L = 닭에서 측정한 인덕턴스

I = 암페어로 측정된 전류

이제 직사각형 단면의 도체가 있는 원통형 코일을 생각해 보자.코일의 평균 반지름은 R. a와 b는 도체의 폭과 깊이다.f는 다른 모양의 코일에 대해 다른 형태 함수라고 불린다.ξ (xi)와 Δ (delta)는 코일의 치수를 특징짓는 두 가지 매개변수다.따라서 우리는 아래와 같이 원통형 코일에 저장된 자기 에너지를 쓸 수 있다.이 에너지는 코일 치수, 회전수, 이동 전류의 함수다.

어디에

E = 줄 단위로 측정한 에너지

I = 암페어로 측정된 전류

f(ξ,Δ) = 폼 함수, 암페어 미터당 줄

N = 코일 회전수

솔레노이드 대 토로이드

와이어의 특성 외에도 코일의 구성 자체가 기계공학적인 측면에서 중요한 문제다.코일의 설계와 형태에 영향을 미치는 세 가지 요인은 다음과 같다.열등한 변형률 내구성, 냉각 시 열 수축 및 충전 코일의 로렌츠 힘.그 중에서도 변형률 내성은 어떠한 전기적 영향 때문이 아니라, SMES가 깨지지 않도록 하기 위해 얼마나 많은 구조적 재료가 필요한지를 결정하기 때문에 중요하다.소형 SMESS 시스템의 경우 변형률 허용오차 0.3%의 낙관적 값을 선택한다.토로이드 기하학은 외부 자력 감소에 도움을 줄 수 있으며 따라서 필요한 기계적 지지대의 크기를 줄일 수 있다.또한 외부 자기장이 낮기 때문에 토로이드 MEDO는 유틸리티나 고객 부하 근처에 위치할 수 있다.

소형 SMESS의 경우 코일이 쉽고 사전 압축이 필요 없기 때문에 일반적으로 솔레노이드를 사용한다.Toroidal MEDUS에서는 코일이 항상 바깥쪽 후프와 두 개의 디스크에 의해 압축되어 있는데, 하나는 위에 있고 다른 하나는 파손을 피하기 위해 아래쪽에 있다.현재 소형 SMESS에는 토로이드 기하학이 거의 필요없지만 크기가 커질수록 기계력이 중요해지고 토로이드 코일이 필요하다.

오래된 대형 SMESS 개념은 대개 지름이 약 100m인 낮은 가로 세로 비율 솔레노이드를 흙에 묻었다.저극한 크기에서 마이크로SMES 솔레노이드의 개념은 1 MJ에 가까운 에너지 저장 범위에 해당한다.

저온 대 고온 초전도체

정상 상태 조건과 초전도 상태에서는 코일 저항이 무시할 수 있다.다만 초전도체를 냉각시키는 데 필요한 냉장고는 전력이 필요하며, 에너지 저장장치로서의 MEDO의 효율을 평가할 때는 반드시 이 냉장 에너지를 고려해야 한다.

고온 초전도체(HTS)는 임계 온도가 높지만 플럭스 격자 용해는 이 임계 온도보다 낮은 온도 주변의 중간 자기장에서 발생한다.냉각 시스템에 의해 제거되어야 하는 열부하에는 서포트 시스템을 통한 전도, 온열기에서 저온 표면으로의 방사선, 도체의 AC 손실(충전 및 방전 중), 냉간 코일을 전원 조절 시스템에 연결하는 냉간-온간 전력 리드의 손실이 포함된다.열 표면을 적절히 설계하여 전도 및 방사선 손실을 최소화한다.납 손실을 최소화할 수 있는 방법은 납을 잘 설계해야 한다.AC 손실은 도체의 설계, 기기의 듀티 사이클 및 전력 정격에 따라 달라진다.

77K, 20K, 4.2K의 기준선 온도에 대한 HTSC 및 저온 초전도체(LTSC) 토로이드 코일의 냉각 요건은 그 순서로 증가한다.여기서의 냉각 요건은 냉동 시스템을 작동시키기 위한 전기로 정의된다.저장된 에너지가 100배 증가함에 따라 냉장비용은 20배만 상승한다.또한 HTSC 시스템의 냉장 절약량은 LTSC 시스템의 경우보다 더 크다(60% - 70%).

비용

HTSC 또는 LTSC 시스템이 더 경제적이냐에 따라 SMES의 비용을 결정하는 다른 주요 구성 요소가 있기 때문이다: 초전도체 및 구리 스태빌라이저로 구성된 도체와 냉간 지지대로 구성된 도체는 그 자체로 주요 비용이다.장치의 전체적인 효율과 비용으로 판단해야 한다.진공 용기 단열재 등 기타 부품은 대형 코일 비용에 비해 작은 부품으로 나타났다.토로이드 코일에 대한 도체, 구조, 냉장고의 결합 비용은 초전도체 원가에 의해 지배된다.솔레노이드 코일의 경우에도 동일한 추세가 적용된다.HTSC 코일은 LTSC 코일보다 2-4배 더 비싸다.냉동 요구사항이 낮아 HTSC 비용이 더 저렴할 것으로 예상되지만 그렇지 않다.

비용에 대한 통찰력을 얻으려면 일반적으로 저장된 에너지 수준 2, 20 MW 및 200 MW/h인 세 가지에 해당하는 HTSC 및 LTSC 코일의 주요 구성 요소별 분석을 고려하십시오.도체 비용은 모든 HTSC 사례에서 세 가지 비용을 지배하며, 특히 작은 크기에서 중요하다.주된 이유는 LTSC 재료와 HTSC 재료의 비교 전류 밀도에 있다.HTSC 와이어의 임계 전류는 일반적으로 운용 자기장에서 약 5~10테슬라(T)의 LTSC 와이어보다 낮다.와이어 비용이 무게로 동일하다고 가정해 보십시오.HTSC 와이어는 LTSC 와이어보다 (Jc) 값이 낮기 때문에 동일한 인덕턴스를 만들려면 훨씬 더 많은 와이어가 필요하다.따라서 LTSC 와이어보다 와이어 비용이 훨씬 높다.또한 SMESS 크기가 2 ~ 20 ~ 200 MW·h로 증가함에 따라 LTSC 도체 비용도 각 단계에서 약 10배씩 상승한다.HTSC 도체 가격은 조금 더 느리지만 여전히 가장 비싼 품목이다.

HTSC 또는 LTSC의 구조비용은 2 ~ 20 ~ 200 MW/h의 각 단계에서 균일하게 상승한다(계수 10).그러나 HTSC(세라믹스는 인장하중을 많이 운반할 수 없음)의 변형허용성이 더 많은3 구조자재를 요구하는 NbTi나 NbSn과3 같은 LTSC보다 낮기 때문에 HTSC 구조비용은 더 높다.따라서 매우 큰 경우에 HTSC 비용은 단순히 더 높은 자기장에서 코일 크기를 줄인다고 해서 상쇄될 수 없다.

여기서는 모든 경우에 냉장고 비용이 너무 작아서 고온에서 냉장 수요를 감소시키는 것과 관련된 절약 비율은 거의 없다는 것을 주목할 필요가 있다.이것은 예를 들어 BSCCO인 HTSC가 낮은 온도에서 더 잘 작동한다면, 20K라고 말하면, 그것은 확실히 그곳에서 작동될 것이라는 것을 의미한다.초소형 SMES의 경우, 감소된 냉장고 비용은 더 큰 긍정적인 영향을 미칠 것이다.

분명히, 초전도 코일의 부피는 저장된 에너지에 따라 증가한다.또한, 우리는 높은 자기장 작동으로 인해 HTSC 자석의 최대 직경이 LTSC보다 항상 작다는 것을 알 수 있다.솔레노이드 코일의 경우, 높이 또는 길이도 HTSC 코일의 경우 작지만 (외부 자기장이 낮기 때문에) 토로이드 기하학에서보다 훨씬 높다.

피크 자기장의 증가는 부피(높은 에너지 밀도)와 비용(도체 길이 감소) 모두를 감소시킨다.부피가 작다는 것은 에너지 밀도가 높고 도체 길이 감소로 비용이 절감되는 것을 의미한다.피크 자기장의 최적 값은 이 경우 약 7T이다.최적의 조건을 지나 필드가 증가하면 최소한의 비용 증가만으로도 추가 볼륨 감소가 가능하다.필드가 증가할 수 있는 한계는 대개 경제적이지 육체적이며, 이는 토로이드의 내측 다리를 더 가까이 모으고 여전히 좌굴 실린더를 위한 공간을 남겨두는 불가능과 관련이 있다.

초전도체 소재는 SMES의 핵심 이슈로, 초전도체 개발은 Jc와 스트레인 레인지 증가와 전선 제조원가 절감에 주력하고 있다.

적용들

에너지 밀도, 효율 및 높은 배출률은 MOSPI가 현대 에너지 그리드 및 녹색 에너지 이니셔티브에 통합할 수 있는 유용한 시스템을 만든다.SMESS 시스템의 용도는 전원 공급 시스템, 제어 시스템, 비상/컨트롤 시스템의 세 가지 범주로 분류할 수 있다.

사실들

Factions(Flexible AC 전송 시스템) 장치는 전기 그리드에 설치할 수 있는 정적 장치다.이러한 장치는 전력 그리드의 제어 가능성과 전력 전달 능력을 향상시키기 위해 사용된다.사실 기기에 MOSPI를 적용한 것은 MOSPI 시스템을 최초로 적용한 것이다.1980년 Bonneville 전력 당국이 팩트스(Facts) 장치를 이용한 MOSPI의 첫 번째 실현을 설치하였다.이 시스템은 SMESS 시스템을 활용하여 저주파를 감쇠시켜 전력망의 안정화에 기여한다.[6][4][7]2000년, MOSPI 기반 Factions 시스템은 그리드의 안정성을 강화하기 위해 북부 윈스턴 전력망의 요충지에 도입되었다.

부하 평준화

전력을 이용하려면 일정한 전력을 공급하는 안정적인 에너지 공급이 필요하다.이 안정성은 사용되는 전력량과 생성되는 전력량에 따라 달라진다.전력 사용량은 하루 종일 다양하며, 계절에도 다양하다.SMESS 시스템은 발생 전력이 요구량/부하보다 높을 때 에너지를 저장하고, 발생 전력보다 부하가 높을 때 출력을 방출하는 데 사용할 수 있다.따라서 전력 변동을 보상한다.[8]이러한 시스템을 사용하면 기존 발전 장치가 보다 효율적이고 편리한 일정한 출력에서 작동할 수 있다.[9]그러나 수급의 전력 불균형이 장기간 지속되면 SMESS가 완전히 방전될 수도 있다.[10]

부하 주파수 제어

부하 섭동으로 인해 부하가 발생된 전력 출력을 충족하지 못할 경우, 이로 인해 부하가 발전기의 정격 출력보다 커질 수 있다.예를 들어, 갑자기 바람이 불어서 풍력발전기가 돌지 않을 때 일어날 수 있다.이 부하 섭동은 부하 주파수 제어 문제를 일으킬 수 있다.이 문제는 DFIG 기반 풍력 발전기에서 증폭될 수 있다.[11]이러한 부하격차는 발전량이 부하보다 클 때 에너지를 저장하는 MOSS 시스템의 전력 출력에 의해 보상될 수 있다.[12]SMES 기반 부하 주파수 제어 시스템은 동시대 제어 시스템과 비교할 때 빠른 대응이 가능하다는 장점이 있다.

무정전 전원 공급 장치

무정전 전원공급장치(UPS)는 연속적인 전원공급장치를 공급함으로써 전력증강과 부족으로부터 보호하기 위해 사용된다.이 보상은 고장 난 전원 공급장치에서 필수 시스템의 작동을 지속하는 데 필요한 전력을 거의 즉각적으로 공급할 수 있는 SMES 시스템으로 전환함으로써 이루어진다.SMESS 기반 UPS는 특정 임계 부하에서 유지해야 하는 시스템에서 가장 유용하다.[13][14]

회로 차단기가 은둔됨

회로 차단기의 전원 각도 차이가 너무 클 경우 보호 릴레이는 회로 차단기의 은둔을 방지한다.이러한 상황에서는 회로 차단기의 전력 각도 차이를 줄이기 위해 MOSPI 시스템을 사용할 수 있다.따라서 회로 차단기를 은둔할 수 있다.이 시스템들은 대규모 송전선로 가동 중단 후 시스템 전원을 신속하게 복구할 수 있다.[9]

회전준비금

회전 예비량은 그리드에 연결된 시스템의 발전량을 증가시켜 이용할 수 있는 추가 발전 용량이다.이 용량은 전력 그리드의 차질을 보상하기 위해 시스템 운영자가 비축한 것이다.SMES 시스템의 급속 충전 시간과 빠른 교류에서 직류로의 변환 과정으로 인해, 이들 시스템은 송전 라인의 주요 그리드가 고장 났을 때 회전 예비비로 사용할 수 있다.[15][16]

SFCL

초전도 단층 전류 한계치(SFCL)는 그리드의 결함에 따른 전류를 제한하는 데 사용된다.이 시스템에서 그리드 라인의 고장이 감지될 때 초전도체가 응결(온도로 상승)된다.초전도체를 침전시키면 저항이 상승하고 전류가 다른 그리드 라인으로 전환된다.이것은 더 큰 그리드를 방해하지 않고 행해진다.고장이 해결되면 SPCL 온도가 낮아져 더 큰 그리드에 보이지 않게 된다.[17][12]

전자기발사기

전자기 발사기는 자기장을 이용해 발사체를 매우 빠른 속도로 가속시키는 전기 발사체 무기다.이 발사대는 작동하기 위해 고출력 펄스가 필요하다.이 발사대는 SMESS 시스템의 퀵 릴리즈 기능과 고출력 밀도를 이용하여 실현할 수 있다.[18]

MOSPI 시스템을 위한 향후 개발

향후 SMESS 시스템 구성요소의 개발은 이들을 다른 애플리케이션에서 더욱 실행 가능하게 만들 수 있다.가장 주목할 만한 것은 초전도체의 개발이다.응축물리학자들은 항상 임계 온도가 더 높은 초전도체를 찾는다.2013년 한 연구팀이 실온에서 작동하는 초전도체를 발견하기도 했다.이것은 피코세컨드 동안 안정적이어서 실용적이지 않았지만 그럼에도 불구하고 상온 초전도성이 가능하다는 것을 증명했다.냉장고의 필요성은 비용이다.상온 초전도체나 심지어 상온에 가까운 초전도체를 사용하여 그러한 비용을 제거하면 SMESS 시스템이 보다 실용적이고 효율적으로 운영될 수 있을 것이다.[19]

초전도체의 임계온도 임계전류와의 상관관계가 강하다.임계 온도가 높은 물질도 임계 전류가 높을 것이다.이 높은 임계 전류는 에너지 저장량을 기하급수적으로 증가시킬 것이다.이것은 SMES 시스템의 사용을 크게 증가시킬 것이다.[20]

기술적 당면 과제

현재 SMESS 시스템의 에너지 함량은 보통 상당히 작다.SMESS에 저장된 에너지를 증가시키는 방법은 대규모 저장 장치에 의존하는 경우가 많다.다른 초전도 애플리케이션과 마찬가지로 극저온학은 필수다.강력한 기계적 구조는 보통 자석 코일에 의해 그리고 자석 코일에 의해 발생하는 매우 큰 로렌츠 힘을 포함해야 한다.SMESS의 주요 비용은 초전도체이며, 냉각 시스템과 나머지 기계 구조물이 그 뒤를 잇는다.

기계적 지지대
코일에 작용하는 강한 자기장에 의해 발생하는 로렌츠 힘, 그리고 더 큰 구조의 코일에 의해 발생하는 강한 자기장 때문에 필요하다.
크기
상업적으로 유용한 저장 수준을 달성하려면 약 5GW/h(3.6TJ)의 SMES 설치 시 약 0.5마일(800m)의 루프가 필요하다.이것은 전통적으로 원으로 그려지지만 실제로는 둥근 직사각형에 가까울 수 있다.어느 경우든 설치를 수용하려면 상당한 양의 토지에 접근해야 한다.
제조업
MOSPI에는 두 가지 제조 문제가 있다.첫 번째는 전류를 운반하기에 적합한 벌크 케이블 제작이다.현재까지 발견된 HTSC 초전도 물질은 비교적 섬세한 세라믹으로, 기존 기법을 이용해 긴 길이의 초전도 와이어를 그리기 어렵다.많은 연구가 안정된 기질에 얇은 박막을 적용하면서 층 적층 기법에 초점을 맞췄지만, 현재는 소규모 전기 회로에만 적합하다.
사회 기반 시설
두 번째 문제는 설치에 필요한 기반시설이다.상온 초전도체가 발견될 때까지 0.5마일(800m)의 와이어 루프는 액체 질소 진공 플라스크 안에 들어가야 한다.이를 위해서는 안정적인 지원이 필요하며, 가장 일반적으로 설비를 매립하는 방식으로 계획된다.
임계 자기장
임계 영역으로 알려진 특정 영역 강도 이상에서는 초전도 상태가 파괴된다.이는 자기장의 크기가 초전도 코일에 의해 포착된 유량을 결정한다는 점에서 초전도 물질에 대한 최대 충전 속도가 존재함을 의미한다.
임계 전류
일반적으로 전력 시스템은 자신이 처리할 수 있는 전류를 최대화하려고 한다.이는 시스템의 비효율성으로 인한 손실을 상대적으로 경미하게 만든다.불행히도 암페어의 법칙으로 인해 큰 전류가 임계장보다 큰 자기장을 발생시킬 수 있다.따라서 현재 자재는 상업용 저장 시설을 경제적으로 실행하기에 충분한 전류를 운반하기 위해 고군분투한다.

이 기술의 시작과 관련된 몇 가지 문제들이 이 기술의 확산을 방해했다.

  1. 작동 온도 유지를 위한 값비싼 냉동 장치와 높은 전력 비용
  2. 정상 도체를 이용한 적절한 기술의 존재와 지속적인 발전

이것들은 여전히 초전도 애플리케이션에 문제를 일으키지만 시간이 지남에 따라 개선되고 있다.초전도성 물질의 성능에 진전이 있었다.게다가, 냉동 시스템의 신뢰성과 효율성이 크게 향상되었다.

장기예찰시간

그 순간 코일을 실온에서 작동 온도로 냉각시키는데 4개월이 걸린다.이는 또한 유지 보수 후와 작동 실패 후 재시작할 때 SMESS가 작동 온도로 복귀하는 데 동일한 시간이 걸린다는 것을 의미한다.[21]

보호

저장된 에너지의 양이 많기 때문에 코일 고장의 경우 코일이 손상되지 않도록 보호하기 위한 확실한 조치가 필요하다.코일 고장의 경우 에너지가 빠르게 방출되면 주변 시스템이 손상될 수 있다.일부 개념 설계에서는 코일 고장 후 에너지 흡수를 목표로 초전도 케이블을 설계에 통합할 것을 제안한다.[4][15]이 시스템은 또한 에너지 손실을 방지하기 위해 뛰어난 전기 절연 상태를 유지할 필요가 있다.[4]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d e f 초전도 자기 에너지 저장: 상태 및 관점.2008년 1월 P. Wayback Machine Tixador에 보관된 2015-12-11
  2. ^ Cheung K.Y.C, Cheung S.T.H, Navin De Silvia R.G, Juvonen M.P.T, Singh R, Woo J.J. 대규모 에너지 저장 시스템.임페리얼 칼리지 런던: ISE2, 2002/2003.
  3. ^ Yuan, Weijia; Zhang, Min (2015-07-16), "Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES) Systems", Handbook of Clean Energy Systems, Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd, pp. 1–16, doi:10.1002/9781118991978.hces210, ISBN 978-1-118-99197-8, retrieved 2021-01-26
  4. ^ a b c d Tixador, P. (2012), "Superconducting magnetic energy storage (SMES) systems", High Temperature Superconductors (HTS) for Energy Applications, Elsevier, pp. 294–319, doi:10.1533/9780857095299.2.294, ISBN 978-0-85709-012-6, retrieved 2021-01-23
  5. ^ Ida, Nathan. (2004). Engineering electromagnetics (2nd ed.). New York: Springer. ISBN 0-387-20156-4. OCLC 53038204.
  6. ^ Yuan, Weijia; Zhang, Min (2015-07-16), "Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES) Systems", Handbook of Clean Energy Systems, Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd, pp. 1–16, doi:10.1002/9781118991978.hces210, ISBN 978-1-118-99197-8, retrieved 2021-01-23
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참고 문헌 목록

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외부 링크