超导储能调研报告
超导磁体的储能应用研究
超导磁体的储能应用研究超导磁体是一种通过在超低温环境下传导电流而产生强大磁场的装置。
由于其具有高能效、高储能密度等优点，超导磁体在能源领域的应用备受瞩目。
本文旨在探讨超导磁体在储能领域的应用研究，分析其在能源储存方面的潜在优势和挑战。
超导磁体的储能应用研究是一个具有挑战性和前沿性的课题。
随着能源需求不断增长和可再生能源的广泛应用，传统的储能技术已经无法满足现代社会对储能系统安全性、高效性和可靠性等方面的要求。
超导磁体以其高磁场稳定性和低能量损耗等特点，被视为一种潜在的高性能储能技术。
超导磁体在储能领域的应用主要包括超导磁体储能系统和超导磁体电感器。
超导磁体储能系统是指利用超导磁体的高能量密度和高效率来存储电能的设备。
其主要包括超导磁体、电流源、磁体绝缘系统和磁体冷却系统等组成部分。
超导磁体电感器则是利用超导磁体的高灵敏度和稳定性来检测电磁信号的装置。
这两种应用形式相辅相成，共同推动了超导磁体在储能领域的发展。
超导磁体储能系统具有许多优势。
首先，超导磁体具有高能量密度和高效率，能够在较小的体积内存储大量电能。
其次，超导磁体储能系统的运行成本低，无需额外的能源输入即可实现长期稳定运行。
此外，超导磁体具有较长的寿命和高可靠性，适用于长期运行和重复充放电循环。
因此，超导磁体储能系统在储能密度、安全性和经济性等方面具有明显优势。
然而，超导磁体在储能领域的应用也面临一些挑战。
首先，超导磁体的制造成本较高，需要大量稀有材料和高端技术支持。
其次，超导磁体需要在极低温环境下工作，对冷却系统和绝缘系统的要求较高，增加了系统复杂性和运行成本。
此外，超导磁体的稳定性和故障诊断也是当前研究的重点和难点。
因此，如何降低超导磁体的制造成本、提高系统可靠性和运行稳定性，是超导磁体储能应用研究的主要挑战。
为了解决上述挑战，当前的研究主要集中在以下几个方面。
首先，研究人员致力于开发新型超导材料和制备工艺，以降低超导磁体的制造成本和原材料成本。
超导研究报告
超导研究报告超导现象是指在特定的低温条件下，某些材料的电阻突然消失，电流可以在其中无阻力地流动。
这一神奇的现象自发现以来，一直吸引着科学家们的极大关注，并在众多领域展现出了巨大的应用潜力。
一、超导的历史与发现超导现象的研究可以追溯到 1911 年，荷兰物理学家海克·卡末林·昂内斯（Heike Kamerlingh Onnes）在实验中发现，当温度降低到 42K 时，汞的电阻突然消失，这是人类首次发现超导现象。
此后，科学家们不断探索新的超导材料，并逐渐提高超导转变温度。
在早期的研究中，超导材料主要集中在金属和合金领域。
然而，这些材料的超导转变温度普遍较低，限制了其实际应用。
直到 1986 年，瑞士科学家缪勒（K Alex Müller）和柏诺兹（J Georg Bednorz）发现了铜氧化物高温超导材料，将超导转变温度提高到了 30K 以上，开创了超导研究的新篇章。
二、超导的基本原理超导现象的产生源于材料内部的电子行为。
在常规导体中，电子在运动过程中会与晶格发生散射，从而产生电阻。
而在超导体中，电子会通过某种机制形成成对的“库珀对”（Cooper pair），这些库珀对可以在材料中无阻力地运动，从而实现零电阻。
根据目前的理论，超导可以分为传统超导和高温超导两类。
传统超导的理论基础是 BCS 理论（BardeenCooperSchrieffer theory），该理论认为电子通过与晶格振动相互作用形成库珀对。
而高温超导的机制则更为复杂，目前尚未有完全统一的理论解释。
三、超导材料的分类1、低温超导材料低温超导材料主要包括金属及其合金，如铌钛合金（NbTi）和铌锡合金（Nb3Sn）等。
这些材料的超导转变温度较低，通常需要液氦冷却才能实现超导态，因此应用成本较高。
2、高温超导材料高温超导材料主要包括铜氧化物和铁基超导体等。
铜氧化物超导体的超导转变温度可以达到液氮温区（77K）以上，大大降低了冷却成本，为其实际应用带来了希望。
储能可行性研究报告
储能可行性研究报告一、引言能源的存储和利用是当今世界面临的重要课题之一。
随着可再生能源的快速发展，如太阳能和风能，其间歇性和不稳定性给能源供应带来了挑战。
储能技术作为解决这一问题的关键手段，近年来受到了广泛的关注。
本报告旨在对储能技术的可行性进行全面的研究和分析。
二、储能技术概述（一）储能技术的分类目前常见的储能技术主要包括电化学储能（如锂离子电池、铅酸电池等）、机械储能（如抽水蓄能、压缩空气储能等）、电磁储能（如超级电容器、超导磁储能等）和热能储能（如相变储能等）。
（二）储能技术的工作原理不同的储能技术其工作原理各不相同。
以锂离子电池为例，其通过锂离子在正负极之间的嵌入和脱出实现电能的存储和释放；抽水蓄能则是利用电力将水抽到高处，在需要时放水发电。
三、储能技术的应用场景（一）电力系统储能技术在电力系统中的应用主要包括调峰、调频、备用电源、改善电能质量等方面。
通过储能系统的快速响应和调节能力，可以有效提高电力系统的稳定性和可靠性。
（二）可再生能源领域在太阳能和风能发电中，储能系统可以平滑输出功率，减少对电网的冲击，提高可再生能源的利用率。
（三）分布式能源系统在分布式能源系统中，如微电网，储能技术可以实现能量的存储和平衡，提高能源的自给自足能力。
（四）工业领域在工业生产中，储能技术可以用于削峰填谷，降低用电成本，同时提高电力供应的稳定性。
四、储能技术的发展现状（一）技术进展近年来，储能技术在性能、成本和寿命等方面都取得了显著的进步。
锂离子电池的能量密度不断提高，成本逐渐降低；抽水蓄能技术也在不断优化和改进。
（二）市场规模随着储能技术的应用不断扩大，全球储能市场规模呈现快速增长的趋势。
据相关数据统计，过去几年中，储能市场的年增长率超过了50%。
（三）产业竞争格局目前，储能领域的参与者众多，包括电池制造商、电力设备供应商、能源企业等。
一些知名企业在技术研发和市场推广方面占据了一定的优势。
五、储能技术的成本分析（一）投资成本储能系统的投资成本主要包括设备采购成本、安装调试成本和土建成本等。
储能技术应用调研报告
储能技术应用调研报告储能技术是一种将能源转换为可储存能源的技术。
它可以通过多种形式进行储存，包括电能、化学能、机械能等。
储能技术在能源管理方面具有重要的作用，也对可再生能源的利用和用户侧能源的管理产生了积极的影响。
以下是关于储能技术应用调研的报告。
一、储能技术的类型。
1.电化学储能技术。
电化学储能技术常见的类型有电池、超级电容器等。
电池作为一种常见的电化学储能技术被广泛应用，其中锂离子电池、铅酸蓄电池、钠离子电池等为主要应用类型。
超级电容器则可以储存很少的电能，但是可以在短时间内释放大量的电能，适用于高速动力系统。
2.机械储能技术。
机械储能技术与电化学储能技术采用不同的原理进行储能。
机械储能技术包括压缩空气储能技术、电动飞轮储能技术和重力储能技术等。
其中压缩空气储能技术适用于储存大规模的能量，有望成为今后能源储存的主要方式。
二、储能技术在能源管理中的应用。
1.支持可再生能源。
可再生能源如太阳能和风能具有波动性和时效性，使得电网管理更加具有挑战性。
储能技术可以储存并释放能源以规避消费需求的峰值或者不稳定的可再生能源供应。
2.改善电网稳定性。
电力系统的稳定性是关键，在高峰期，电能需求量增加导致了电系统负荷的不稳定性。
储能系统能够在电力系统的峰值期储存能源，在系统负荷增加时释放能量以支持稳定的供电。
3.提高用电效率。
储能技术可以对供电方式进行优化，例如在电峰期切换为储能时释放能量，而在在非峰值期储存能源。
三、市场发展趋势。
随着能源需求的增长和环保意识的提高，储能技术正得到广泛的关注和应用。
市场发展趋势有以下几点：1.降低成本。
储能技术在成本方面相对较高，这是主要的挑战之一。
但是随着技术的进步，储能成本将会降低，这将有利于市场开发和商业应用。
2.多样化的应用领域。
储能技术的应用不仅局限于民用领域，还可以将其广泛应用于交通和军事领域。
此外，储能技术领域也将拓宽到更广泛的领域，如石油和天然气产业以达到更好的能源管理。
储能行业研究报告
储能行业研究报告储能行业研究报告（第一篇）随着能源需求的增长和可再生能源的广泛应用，储能行业在过去几年里取得了迅猛发展。
储能技术的不断创新和成本下降为清洁能源的大规模应用提供了重要支持。
本报告将对储能行业进行深入研究，探讨其发展现状、挑战和未来前景。
一、发展现状储能行业在过去几年里取得了显著进展。
随着电动汽车、可再生能源和智能电网的快速发展，储能技术的需求持续增长。
目前，主要的储能技术包括电池储能、压缩空气储能和燃料电池储能等。
这些技术在电力系统的平衡调节、电网储备能力的提升以及可再生能源的扩张上发挥着重要作用。
1. 电池储能技术电池储能技术由于其高能量密度、可调度性和环境友好性而备受关注。
目前，锂离子电池是最主要的储能技术之一，广泛应用于电动汽车和电网储能系统中。
此外，钠离子电池、镍氢电池和锌氧化物电池等也在储能领域取得了一些进展。
2. 压缩空气储能技术压缩空气储能技术是一种将电力转化为潜在的压缩空气能储存起来的方法。
在需要时，通过释放压缩空气来驱动涡轮机发电，并回收和利用废热。
这种技术具有高效率和较低的环境影响，被广泛用于电力系统备用电源和峰谷平衡调节。
3. 燃料电池储能技术燃料电池是一种将氢气转化为电能的装置，具有高效率、零排放和可再生的特点。
它可以与可再生能源相结合，通过储存和释放氢气来实现电力的供应。
燃料电池储能技术在电网备用电源和微型电力系统中有广泛的应用前景。
二、面临的挑战储能行业在发展中面临着一些挑战。
首先是成本问题。
尽管储能技术的成本持续下降，但仍然较高，限制了其大规模应用。
其次是安全性和环保性方面的问题。
储能技术涉及高能量密度的材料，如果不加以适当控制和管理，可能存在安全风险。
另外，某些储能技术在生产和处理过程中会对环境造成一定的影响，需要加强环境保护措施。
三、未来前景尽管储能行业面临一些挑战，但其发展前景依然广阔。
随着技术的不断进步和成本的进一步降低，储能技术将得到更广泛的应用和推广。
超导技术优缺点分析
超导技术优缺点分析
超导储能技术的优点：
(1)超导线圈运行在超导状态下无直流电流焦耳热损耗，同时它可传导的平均电流密度，比一般常规导线线圈高达2个数量级，可产生很强的磁场，能达到很高的储能密度约（108J/m3）且能长时间无损耗的储能，而蓄电池储能重复次数一般在千次以下；
(2)能量的释放速度快，功率输送时无需能源形式的转换，可通过采用电力电子器件的变流器实现与电网的连接，响应速度快（ms级），转换效率高（>96%），比容量（1~10kWh/kg）和比功率（104~105kW/kg）大；
(3)超导储能线圈的储能量与功率调节系统的容量，可独立的在大范围内选取。
储能系统容易控制，超导储能装置独立地与系统进行四象限有功、无功功率的交换，可调节电网电压、频率、有功和无功功率，实现与电力系统的实时大容量能量交换和功率补偿；
(4)超导储能装置除了真空和制冷系统外没有转动磨损部分，因此装置使用寿命长；
(5)超导储能装置可不受地点限制，且维护简单、污染小。
超导储能技术的缺点：
与其他储能技术相比，超导储能仍很昂贵，除了超导体本身的费用外，维持系统低温导致的维修频率提高以及产生的费用也相当可观。
超导体在能源和储能中的应用
超导体在能源和储能中的应用近年来，随着能源问题越来越受到人们的关注，寻找替代能源和储能技术成为了全球科学研究的热点之一。
而超导体应用在能源和储能中的潜力日渐受到重视。
一、超导体在输电方面的应用传统的电力输送方式主要是通过铜线来完成的。
但是，铜导线的电阻和电感都会导致能量损失。
如果将铜导线替换成超导体，那么能源的输送损失将大大降低。
超导体在输电方面的应用已成为国际上研究的热点之一。
由于超导体的输电能力极强，超导线最高可以达到1300万安培（A）的电流密度，相比之下，铜线最高只能达到400A/m²的电流密度。
另外，超导线的输送效率也更高，超导电缆输电损失大约只有1%，而普通铜线损失可达10%以上。
因此，超导电缆在输送大量电力方面有着更为优异的性能。
二、超导体在电池储能中的应用超导体可以应用在电池储能系统中，可将电能按照需要在电池和供电网络之间进行传输，从而实现电池的快速充放电。
在电池储能系统中，超导体的使用能够极大地提高电池的能量密度，从而使电池的储能效率得到进一步提高。
在目前的电池储能系统中，超导磁体已经被广泛应用。
由于超导磁体的高强度磁场能够加速电池的充放电过程，因此提高了电池储能效率。
另外，超导电缆也能提高电池储能系统的性能。
超导电缆的输电效率极高，不会出现电能损失，从而增加电池的储能效率。
三、超导体在海水淡化技术中的应用海水淡化技术是解决全球淡水资源短缺的关键技术之一。
当前，膜分离技术被广泛应用于海水淡化。
但是，膜分离技术需要消耗大量电力，因此超导体在该技术中的应用已成为了研究的热点。
超导体在海水淡化技术中有着应用广阔的前景。
由于超导体极低的电阻和极高的电流密度，超导电缆可以在电力输送过程中降低能源损失。
另外，超导电缆还可以加速海水淡化过程，因为超导电缆能够快速传输能量，提高淡化效率。
四、超导体在环保方面的应用超导体的应用不仅可以提高能源的利用效率，还能够保护环境，减少能源消耗对环境的影响。
我国储能行业发展调研分析报告
我国储能行业发展调研分析报告一、背景概述目前，我国能源消费总量大、结构不合理、供需矛盾突出，能源安全形势严峻。
解决这一问题的一个有效途径是推动储能技术和产业的发展。
储能技术能有效提高能源利用率，平衡能源供需，稳定电网运行，实现可持续发展。
二、储能市场现状分析我国储能市场规模持续扩大，但相对发达国家仍有较大差距。
目前主要的市场应用领域包括电力系统调频、储能电站建设、新能源消纳、电动汽车辅助服务等。
储能市场主要由锂离子电池、钠硫电池、超级电容器等技术主导。
三、储能产业发展趋势1.技术进步：储能技术不断创新，新型储能技术不断涌现，如钠氯化物电池、氢氧化物电池等。
技术进步将进一步推动储能产业的发展。
2.降低成本：储能技术的成本一直是制约产业发展的关键因素。
随着技术进步和产业规模扩大，储能技术逐渐实现规模化生产，成本也有望降低。
3.应用领域扩大：未来储能技术的应用领域将继续扩大，包括电力系统、交通运输、工业制造等。
特别是电动汽车的快速发展将推动储能产业迎来新一轮发展机遇。
4.政策支持：政府出台了一系列鼓励储能技术和产业发展的政策措施，如财政补贴、税收优惠等，为储能产业提供了良好的政策环境，进一步促进了产业的发展。
四、储能产业存在的问题1.技术不成熟：目前储能技术还存在一定的局限性，如能量密度低、寿命短、安全性隐患等问题，需要进一步加大技术研发和创新力度。
2.缺乏标准与规范：储能行业缺乏统一的标准和规范，导致行业发展不规范，产品质量参差不齐，需要加强标准化建设。
3.产业链不完整：我国储能产业链相对不完整，关键核心技术、关键部件和设备依赖进口，制约了产业的健康发展。
五、发展建议1.加大技术研发和创新力度：加强科研机构和企业的合作，加大技术投入，推动储能技术的突破和创新，提高技术水平和竞争力。
2.加强标准化建设：建立健全储能技术的标准和规范体系，加强行业标准的制定和执行，提高产业质量水平和竞争力。
3.建设完整的产业链：加强对关键技术、关键部件和设备的研发和生产，降低产业链依赖进口的风险，提升产业链自主创新能力。
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目录一、前沿 (2)二、超导储能系统的构成及其工作原理 (3)2、1超导磁体 (4)2、2低温系统 (5)2、3功率调节系统 (6)2、4监控系统 (6)三、SMES在电力系统中的应用途径 (7)3、1提高电力系统的稳定性。
(7)3、2改善电能质量。
(7)3、3提供系统备用容量。
(7)3、4用于可再生能源发电及微电网。
(8)四、超导磁储能(SMES)的发展历史及现状 (8)一、前沿超导磁储能系统(super conducting magnetic energy storage，SMES)利用超导体制成的线圈储存磁场能量，功率输送时无需能源形式的转换，具有响应速度快(ms级)，转换效率高(≥96%)、比容量(1-10Wh/kg)/比功率(104-105kW/kg)大等优点，可以实现与电力系统的实时大容量能量交换和功率补偿。
SMES在技术方面相对简单，没有旋转机械部件和动密封问题。
目前，世界上1-5MJ/MW低温SMES装置已形成产品，100MJSMES已投入高压输电网中实际运行，5GWhSMES 已通过可行性分析和技术论证。
SMES可以充分满足输配电网电压支撑、功率补偿、频率调节、提高系统稳定性和功率输送能力的要求。
我国经济高速发展使得我国的电力系统已经成为世界上最庞大最复杂的系统之一。
电力安全已经成为国家安全的一个重要方面。
同时，信息化、精密制造以及生产生活对电力的依赖程度已经对电力供给的可靠性和供电品质提出了更高的要求。
石油、煤炭等能源资源将无法满足未来电力的供给需要，开发新能源、可再生能源已成为一项保证国家可持续发展的战略性国策。
21世纪电力工业所面临的主要问题有：应用分散电力系统，提高设备利用率，远距离大容量输电，各大电网间联网，高质量供电，改善负荷特性等。
针对这些问题，与现有的采用常规导体技术的解决方案相对应，都有一种甚至多钟超导电力装置能为问题的解决提供新的技术手段。
由于超导体的电阻为零，因此其载流密度很高，因此可以使超导电力装置普遍具有体积小、重量轻等特点，制成常规技术难以达到的大容量电力装置，还可以制成运行于强磁场的装置，实现高密度高效率储能。
作为一种具备快速功率响应能力的电能存储技术，超导磁储能系统(Super conducting magnetic energy storage，SMES)可以在提高电力安全、改善供电品质、增强新能源发电的可控性中发挥重要作用。
二、超导储能系统的构成及其工作原理SMES是利用超导磁体将电磁能直接储存起来，需要是再将电磁能返回电网或者其他负载。
超导磁体中储存的能量E可由下式表示： E=0.5LI²超导磁体是SMES系统的核心，它在通过直流电流时没有焦耳损耗。
超导导线可传输的平均电流密度比一般常规导体要高1-2个数量级，因此，超导磁体可以达到很高的储能密度，约为10J/m。
与其他的储能方式，如蓄电池储能、压缩空气储能、抽水蓄能及飞轮储能相比，SMES具有转换效率可达95%、毫秒级的影响速度、大功率和大能量系统、寿命长及维护简单、污染小等优点。
超导磁体储能装置原理示意图如下：1、超导线圈2、制冷剂3、低温容器4、直流电源5、持续电流回路SMES一般有超导磁体、低温系统、磁体保护系统、功率调节系统和监控系统等几个主要部分组成。
图1—1是SMES装置的结构原理图，该结构是由美国洛斯阿拉莫斯实验室首先提出来的，以后SMES 装置的研究设计一般都是一次结构作为参考原型。
图中的变压器只是为了选择适当的电压水平以方便地连接SMES与电力系统，不属于SMES的必要部件。
图1—1 SMES装置的结构原理2、1超导磁体储能用超导磁体可分为螺管形和环形两种。
螺管线圈结构简单，但周围杂散磁场较大;环形线圈周围杂散磁场小，但结构较为复杂。
由于超导体的通流能力与所承受的磁场有关，在超导磁体设计中第一个必须考虑的问题是应该满足超导材料对磁场的要求，包括磁场在空间的分布和随时间的变化。
除此意外，在磁体设计中还需要从超导线性能、运行可靠行、磁体的保护、足够的机械强度、低温技术与冷却方式等几个方面考虑。
2、2低温系统低温系统维持超导磁体处于超导态所必须的低温环境。
超导磁体的冷却方式一般为浸泡式，即将超导磁体直接至于低温液体中。
对于低温超导磁体，低温多采用液氦(4.2K)。
对于大型超导磁体，为提高冷却能力和效率，可采用超流氦冷却，低温系统也需要采用闭合循环，设置制冷剂回收所蒸发的低温液体。
基于Bi 系的高温超导磁体冷却只20-30K 一下可以实现3-5T 的磁场强度，基于Y 系的高温超导磁体即使在77K 也能实现一定的磁场强度。
随着技术的进步，采用大功率制冷机直接冷却超导磁体可成为一种现实的方案，但目前的技术水平，还难以实现大型超导磁体的冷却。
螺管形 环形 低温杜瓦 制冷系统2、3功率调节系统功率调节系统控制超导磁体和电网之间的能量转换，是储能元件与系统之间进行功率交换的桥梁。
目前，功率调节系统一般采用基于全控型开关器件的PWM 变流器，他能够在四象限快速、独立的控制有功和无功功率，具有谐波含量低、动态响应速度快等特点。
根据电路拓扑结构，功率调节系统用变流器可分为电流源型(Current Source Converter ，CSC)和电压源型(Voltage Source Converter ，VSC)两种基本结构。
由于超导磁体固有的电流源特性，CSC 的直流侧可以与超导磁体(Superconducting Coil ，SC)直接连接，而VSC 用于SMES 时在其直流侧必须通过斩波器(Chopper)与超导磁体相连。
2、4监控系统监控系统由信号采集、控制器两部分构成，其主要任务是从系统提取信息，根据系统需要控制SMES 的功率输出。
信号采集部分检测电力系及SMES 的各种技术参量，并提供基本电气数据给控制器进行电力系统状态分析。
控制器根据电力系统的状态计算功率需求，然后SMES 电流源型和电压源型变流器通过变流器调节磁体两端的电压，对磁体进行充、放电。
控制器的性能必须和系统的动态过程匹配才能有效的达到控制目的。
SMES的控制分为内环控制和外环控制。
外环控制器做为主控制器用于提供内环控制器所需要的有功和无功功率参考值，是由SMES本身特性和系统要求决定的;内环控制器则是根据外环控制器童工的参考值产生变流器开关的触发信号。
三、SMES在电力系统中的应用途径3、1提高电力系统的稳定性。
SMES作为一个可灵活调控的有功功率源，可以主动参与系统的动态行为，既能调节系统阻尼力矩又能调节同步力矩，因而对解决系统滑行失步和振荡失步均有作用，并能在扰动消除后缩短暂态过渡过程，使系统迅速恢复稳态。
3、2改善电能质量。
由于SMES可发出或吸收一定的功率，可用来减小负荷波动或发电机出力变化对电网的冲击，SMES可作为敏感负载和重要设备的不间断电源，同时解决配电网中发生异常或因主网受干扰而引起的配电网向用户宫殿中产生异常的问题，改善供电品质。
3、3提供系统备用容量。
系统备用容量的存在及其大小，既是一个经济问题，又是涉及电网安全的技术问题，对于保障电网的安全裕度。
事故后快速恢复供电具有重要作用。
以目前的水平，SMES高效储能特性可用来储存应急备用电力，但是不足以作为大型电网的备用容量。
3、4用于可再生能源发电及微电网。
SMES的高效储能与快速功率调节能力可在风能、太阳能等可再生能源发电系统中平滑输出功率波动，有效抑制这类电源引起的电压波动和闪变等电能质量问题，提高并网运行的可控性与稳定性。
微网是有效利用分散的新能源提高电力系统供电可靠性的一项新兴技术，SMES可以改善微网的并网特性、提高微网的孤岛运行性能。
四、超导磁储能(SMES)的发展历史及现状近30年来，SMES的研究一直是超导电力技术研究的热点之一，20世纪70年代提出SMES的概念时，着重的是其储能能力，期望可以作为一种平衡电力系统日负荷曲线的储能装置。
随着技术的发展，SMES已不仅仅是一个储能装置，而是一个可以参与电力系统运行和控制的有功、无功功率源，它可以主动参与电力系统的功率补偿，从而提高电力系统的稳定性和功率传输能力，改善电能质量。
几十年的发展已经是SMES开始进入电力系统试运行，也有了部分商业化产品。
1969年Ferrier提出了利用超导电感储存电能的概念。
20世纪70年代初，威斯康辛(Wisconsin)大学应用超导中心利用一个由超导电感线圈和三相AC/DC格里茨(Graetz)桥路组成的电能储存系统，对格里茨桥在能量储存单元与电力系统相互影响中的作用进行了详细分析和研究，发现装置的快速响应特性对于抑制电力系统振荡非常有效，开创了超导储能在电力系统应用的先。
70年代中期，为了解决BPA(Bonneville Power Administration)电网中从太平洋西北地区到南加州1500km的双回路交流500kv输电线上的低频振荡问题，提高输电线路的传输容量，LASL和BPA合作研制了一台30MJ/10MW的SMES 并将其安装于华盛顿塔科马(Tacoma)变电站进行系统试验。
30MJSMES 系统是超导技术在美国第一次大规模的电力应用，现场试验结果表明SMES可以有效解决BPA电网中从太平洋西北地区到南加州双回路交流输电线上的低频振荡问。
1987年起，美国核防御办公室(Defense Nuclear Agency,DNA)启动了SMES-ETM(Engineering Test Model)计划，开展了大容量(1~5GWh)SMES的方案论证，工程设计和研。
到1993年底，R.Bechtel 团队建成了1MWh/500MW的示范样机，并将其安装于加利福尼亚州布莱斯，可将南加里福尼亚输电线路的负荷传输极限提高8%。
此外，美国在小容量SMES研究和应用方面也开展了大量和卓有成效的工作。
1988年，SI公司开始进行中小容量(约1~3MW/1~10MJ)和可移动SMES的开发和商业化，以解决供电网和特殊工业用户的电能质量问题。
此后，ASC公司在SI的基础上，又提出了分布式SMES(Distributed SMES,D-SMES)等概念，并对诸如改善配电网的电能质量、为对电能质量敏感的工业生产基地提供高质量不间断电源以及提高供电网电压稳定性问题进行了研究。
1990~2004年间，SI/ASC公司先后有约20多台SMES投入运行。
美国、德国和日本等都提出研制100kwh等级的微型SMES，这种SMES可为大型计算中心、高层建筑及重要负荷提供高质量、不间断的电源，同时也可用于补偿大型电动机、电焊机、电弧炉、轧机等波动负载引起的电压波动，它还可用作太阳能和风力发电的储能等。
美国AMSC公司还提出研制一种新的D-SMES，用于配电网的功率调节。