Elektrienergia salvestaminehõlmab peamiselt superkondensaatorite energiasalvestust ja ülijuhtivat energiasalvestust. Esimene salvestab elektrienergiat elektriväljas, teine aga salvestab elektrienergiat magnetväljas. Elektrienergia salvestamisel on märkimisväärsed eelised võimsustiheduse ja tsükli eluea osas, see võib vähendada hetkeliste voolukatkestuste mõju, summutada madala-sagedusega võimsusvõnkumisi võrgus ning parandada pinge- ja sagedusomadusi.
Superkondensaatori energiasalvesti
Superkondensaatorid, tuntud ka kui elektrokeemilised kondensaatorid, on energiasalvestusseadmed, mis salvestavad energiat laengu kogunemise kaudu elektroodi pinnale. Nende energiasalvestusmehhanism erineb traditsioonilistest akudest; nad salvestavad energiat laengu kaudu, mille moodustab elektrood-elektrolüüdi liideses paiknev topeltkiht. Superkondensaatoritel on äärmiselt suur võimsustihedus, ülipikk tööiga ja kiire laadimis-tühjenemisvõime, mistõttu leiab laialdast rakendust elektrisõidukites, regeneratiivpidurisüsteemides, varutoiteallikates ja võrgusageduse reguleerimises. Superkondensaatorite energiatihedus on aga suhteliselt madal, palju madalam kui liitium-ioonakudel, mistõttu sobivad need rakendusteks, mis nõuavad lühiajalisi-suure võimsusega{8}}rakendusi. Tulevikus koos materjaliteaduse edusammudega peaks superkondensaatorite energiatihedus veelgi suurenema, laiendades seeläbi nende rakendusi energiasalvestusturul.
Superkondensaatorid võib jagada peamiselt kolme kategooriasse: elektrilised kahekihilised{0}kondensaatorid, Faraday kondensaatorid ja hübriidsuperkondensaatorid. Elektrilistes kahekihilistes Need kondensaatorid läbivad laadimise ja tühjenemise ajal füüsilise laengu adsorptsiooni ja desorptsiooni. Kuigi elektrilistel kahekihilistel{7}}kondensaatoritel on suur võimsustihedus ja pikk kasutusiga, on nende energiatihedus suhteliselt madal. Praegu on need seadmed saavutanud kaubandusliku rakenduse.
Faraday kondensaatorid kasutavad elektroodide materjalidena metallioksiide või juhtivaid polümeere, kus adsorptsioonimahtuvus moodustub redoksreaktsioonide kaudu nende materjalide pinnal ja madalatel massipiirkondadel. Seda tüüpi kondensaatorite tööpõhimõte on sarnane aku reaktsiooniprotsessiga; sarnaste elektroodide pindala korral võib see anda mitu korda suurema mahtuvuse kui elektriline kahekihiline kondensaator. Siiski ei tööta Faraday kondensaatorid nii hästi kui elektrilised kahekihilised-kondensaatorid. Lisaks seisavad Faraday kondensaatorid silmitsi ka selliste väljakutsetega nagu kõrged tootmiskulud ja tehnoloogia ei ole veel täielikult välja arenenud.
Hübriidsed superkondensaatorid on tuntud oma suure energiatiheduse ja pika eluea poolest. Kuigi praegu on neil kommertsialiseerimise algusjärgus, on neil tohutu tulevase arengupotentsiaal.
Ülijuhtiv energia salvestamine
Ülijuhtiv energia salvestamine on elektromagnetilise energia salvestamise tehnoloogia, mis kasutab ülijuhte elektrienergia salvestamiseks takistusteta{0}}vabas olekus. Selle tööpõhimõte seisneb ülijuhtivas mähises oleva alalisvoolu kaudu tugeva magnetvälja tekitamises, salvestades seeläbi energiat ja vabastades selle vajaduse korral voolu tühjenemise kaudu. Kuna ülijuhtidel puudub madalatel temperatuuridel takistus, võivad ülijuhtivad energiasalvestussüsteemid saavutada äärmiselt kõrge laadimise ja tühjenemise efektiivsuse praktiliselt ilma energiakadudeta. Lisaks on ülijuhtival energiasalvestil ülikiired reaktsiooniajad, mis saavutavad laadimise ja tühjenemise millisekundites, mistõttu sobib see pinge hetkeliseks reguleerimiseks ja sageduse reguleerimiseks elektrisüsteemides. Ülijuhtivate energiasalvestussüsteemide maksumus on aga kõrge, mida piirab peamiselt ülijuhtivate materjalide ja krüogeense jahutustehnoloogia arendamine. Seetõttu on praegused rakendused enamasti koondunud spetsiaalsetesse valdkondadesse, mis nõuavad suurt-võimsust ja lühiajalist{7}}energia salvestamist, nagu võrgu stabiilsus ja sõjavarustus.
Levinud ülijuhtivate materjalide hulka kuuluvad madala-temperatuuriga ülijuhid, nagu Nb-Ti ja Nb3Sn, ning kõrgetemperatuurilised-ülijuhid, nagu ütriumbaarium-vaskoksiid (YBCO) ja vismutstrontsiumkaltsium-vaskoksiid (BSCCO). Kõrge -temperatuuri ülijuhtide kriitilised temperatuurid on kõrgemad kui madalatemperatuurilistel{6}}ülijuhtidel, mis vähendab jahutusvajadust ning muudab ülijuhtivad energiasalvestussüsteemid praktilisemaks ja ökonoomsemaks.