C развитием технологий стремительно увеличивается потребность в современных системах накопления электроэнергии, затрагивающая практически все сферы деятельности. В настоящее время особенно остро такие системы требуются в сегментах, где необходимо обеспечить не только высокое качество электроэнергии, но и регулирование графиков потребления мощности, интеграцию электроустановок с возобновляемыми источниками энергии и централизованные сети, аварийное, резервное и бесперебойное питание.
Перспективной концепцией энергетики по достижению наибольшей эффективности функционирования каждого из элементов сети электроэнергии является создание «интеллектуальных сетей» (smart grid). Такие сети должны обеспечить оптимизацию и контроль выработки, передачи и потребления электроэнергии в течение реального времени. Предполагается, что системы накопления энергии (СНЭ) станут ключевыми элементами «умных сетей».
Существуют различные виды накопителей энергии:
• Гидроаккумулирующие электрические станции (ГАЭС).
• Кинетические накопители энергии (КНЭ).
• Накопители энергии на основе сжатого газа (CAES).
• Системы накопления энергии на основе аккумуляторных батарей (BESS).
• Сверхпроводниковые индукционные накопители (СПИН).
Одними из наиболее перспективных и высокоэффективных являются системы накопления энергии на основе аккумуляторных батарей (СНАБ). В качестве накопительного элемента в таких системах используются электрохимические источники постоянного тока (аккумуляторные батареи).
С одной стороны, технологическими предпосылками создания СНАБ стали результаты бурного развития преобразовательной техники, а именно - создание двунаправленных инверторов. Такой инвертор представляет собой преобразователь энергии с высоким КПД, позволяющий передавать электрическую энергию как из звена переменного тока в звено постоянного тока, так и обратно. В основу создания двунаправленных инверторов легли разработанные математические алгоритмы управления и появившиеся в то время мощные IGBT-транзисторы.