טכנולוגיית אחסון אנרגיה חשמלית

ישנם שלושה סוגים עיקריים של טכנולוגיות אחסון אנרגיה חשמלית שיושמו בתעשייה, כלומר טכנולוגיית אגירת אנרגיה הידראולית, טכנולוגיית אגירת אנרגיה באוויר דחוס וטכנולוגיית אחסון אנרגיה בגלגל תנופה. טכנולוגיית אחסון אנרגיה הידראולית היא הטכנולוגיה הוותיקה ביותר, הבוגרת ביותר מבחינה טכנית והממוסחרת עם קיבולת הציוד הגדולה ביותר. יש בעולם כ-500 תחנות כוח לאגירת אנרגיה הידרואלקטרית, מתוכן 35 בעלות קיבולת של יותר מ-1,000MW. למערכות אחסון אנרגיה הידראוליות יש בדרך כלל שני מאגרי מים גדולים, האחד במיקום נמוך יותר והשני במיקום גבוה יותר. בתקופות של צריכת חשמל נמוכה, המים נשלחים ממאגרים נמוכים יותר למאגרים גבוהים יותר לצורך אחסון. כאשר יש צורך באנרגיה חשמלית, ניתן להשתמש באנרגיה הפוטנציאלית של זרימת המים במאגר ברמה גבוהה כדי להניע את הגנרטור ההידרואלקטרי לייצור חשמל.
אגירת אנרגיה באוויר דחוס נועד להפעיל לחץ והובלת אוויר למכרות מלח תת קרקעיים, מכרות אבנים נטושים, מאגרי מים תת קרקעיים וכו' בתקופות של צריכת חשמל נמוכה. כאשר העומס החשמלי גדול, ניתן לשרוף את האוויר הדחוס עם דלק כדי לייצר גז בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה, המניע את טורבינת הגז לבצע עבודה ולייצר אנרגיה חשמלית. הקיבולת של ציוד היחידה המיושמת הגיעה לכמה מאות מגה וואט. לדוגמה, תחנת הכוח Fendorf בגרמניה עם הספק מותקן של 290MW הוכנסה לשימוש ב-1980.
טכנולוגיית ייצור חשמל לאחסון אנרגיה בגלגל תנופה היא טכנולוגיה חדשה שמחוברת לרשת החשמל כדי לממש את ההמרה של אנרגיה חשמלית. מערכת ייצור האנרגיה של גלגל התנופה מוצגת באיור 1.12. המערכת מורכבת בעיקרה ממנועים, גלגלי תנופה, ממירי כוח אלקטרוניים וציוד נוסף. העיקרון הבסיסי של אחסון אנרגיית גלגל התנופה הוא להמיר את האנרגיה החשמלית במערכת החשמל לאנרגיה הקינטית של תנועת גלגל התנופה בתנאי כוח בשפע. כאשר למערכת החשמל אין כוח מספיק, האנרגיה הקינטית של תנועת גלגל התנופה מומרת לאנרגיה חשמלית לשימוש על ידי משתמשי כוח. בהשוואה לטכנולוגיות אחסון אנרגיה אחרות, לטכנולוגיית אחסון אנרגיה בגלגל תנופה יש את היתרונות של יעילות גבוהה (80% עד 90%), עלות נמוכה, ללא זיהום, אחסון אנרגיה מהיר וטכנולוגיה אמינה. זה משך את תשומת לבם של חוקרים ביפן, ארצות הברית וגרמניה. לדוגמה, חברת החשמל היפנית אוקינאווה פיתחה מערכת אחסון אנרגיה של גלגל תנופה של 210MJ; גרמניה פיתחה בשנת 1996 תחנת כוח לאגירת אנרגיה של ריחוף מגנטי עם קיבולת אחסון אנרגיה של 5MW·h/100MW·h ב-1996, עם יעילות מערכת של 96%.