| Supravodivost (4) prof. Václav Černý 6. Supravodivé akumulátory elektrické energie V popředí zájmu energetiky je možnost akumulace elektrické energie v supravodivých akumulátorech SMES (Superconducting Magnetic Energy Storage, supravodivý akumulátor energie). Základem tohoto zařízení je toroidní supravodivá cívka, kterou protéká velký stejnosměrný proud téměř beze ztrát. U toroidní cívky v homogenním prostředí s poměrnou permeabilitou mr = 1 lze předpokládat, že proud I procházející touto cívkou vytvoří uvnitř této cívky homogenní magnetické pole. Pro energii Wm nahromaděnou v objemu V tohoto toroidu platí: Wm = 0,5HBV (J; A·m–1, T, m3) neboli 
kde H je intenzita magnetického pole, B magnetická indukce, µ0 permeabilita vakua, mr poměrná (relativní) permeabilita. Tab. 3. Projekty SMES 1 až 5,25 GW·h (USA)
| Parametr | Hodnota | | akumulovaná energie (GW·h) | 1 | 5,5 | 5,5 | 5,25 | | cívka | vysoká | plochá | vysoká | plochá | | jmenovitý výkon (MW) | – | 500 | 500 | 1 000 | | výška cívky (m) | 54 | 15 | 75 | 19 | | střední průměr (m) | 132 | 1 568 | 225 | 1 000 | | střední hloubka (m) | 200 | 15 | 215 | – | | uložení | kruhový tunel | ve výkopu | kruhový tunel | – | | maximální indukce (T) | – | 7 | 9 | 6,7 | | stejnosměrný proud (kA) | – | 765 | 50 | 100 | | supravodič | NbTi | NbTi | NbTi | NbTi | | teplota (K) | 4,4 | 4,4 | 4,4 | 1,8 | Pro hustotu nahromaděné energie wm na jednotku objemu plyne z předešlého, že parabolicky závisí na magnetické indukci B: wm = kB2 (J·m3; T) kde k je konstanta. Pro přepočet energie udávané v joulech platí: 1 J = 1 W·s = 2,77778·10–4 W·h 
Obr. 12. Minimální teoretický objem Vm nutný pro nahromadění energie v závislosti na magnetické indukci B Energetický význam mají akumulátory umožňující nahromadění energie nad 1 MW·h. Akumulátory s hodnotami do 0,1 MW·h jsou určeny pro regulační účely. V grafu na obr. 12 je vyznačen minimální teoretický objem Vm, který je nutný pro nahromadění energie v závislosti na magnetické indukci B. Na projektech velkých supravodivých akumulátorů energie začali pracovat ve Spojených státech amerických v roce 1983. Tyto zdroje by měly být uloženy v podzemním kruhovém tunelu a zajišťovat stabilizaci velkých energetických sítí pro průmyslové i vojenské účely. SMES může dodat plný výkon během pouhých dvou period střídavého napětí s frekvencí 60 Hz. V tab. 3 jsou základní parametry projektů SMES 1 až 5,25 GW·h. Srovnání SMES s jinými systémy akumulace energie
Ze vztahu pro hustotu akumulované energie u SMES 
vychází při indukci 5 T hustota energie wm = 2,76 kW·h·m–3 a při indukci 10 T wm = 11,06 kW·h·m–3. U gravitačních systémů, které jsou založeny na přečerpávání vody do polohy s výškovým rozdílem např. 250 m, lze přečerpáním jednoho krychlového metru vody (hmotnost 1 000 kg) akumulovat 250 × 9 810 = 2 452 500 J·m–3, tj. 0,681 kW·h·m–3. Z tohoto hlediska má tedy SMES lepší parametry než gravitační systémy. Naproti tomu ve srovnání s gravitačními systémy by ovšem u SMES opětné najíždění „mrtvé“ sítě vyžadovalo instalaci komplikovaného zařízení a investiční náklady na jednu kilowatthodinu jsou řádově vyšší (ve srovnání s chemickými bateriovými akumulátory více než dvojnásobné). Zdokonalování supravodivých magnetických akumulátorů elektrické energie je z velké části podmíněno pokrokem v technologii supravodičů. (pokračování) | 
