Le forme di applicazione dell'accumulo di energia elettrica sono solo l'accumulo di energia tramite supercondensatore e l'accumulo di energia tramite superconduttore.

1. Accumulo di energia tramite supercondensatore

Sviluppato sulla base della teoria elettrochimica del doppio strato, noto anche come condensatore a doppio strato, la distanza tra i due strati di carica è molto piccola (solitamente inferiore a 0,5 mm) e viene utilizzata una speciale struttura dell'elettrodo per aumentare la superficie dell'elettrodo di diecimila volte, con conseguente enorme capacità.

Lo sviluppo di supercondensatori per l'accumulo di energia ha una storia di oltre 50 anni. Negli ultimi due decenni, il progresso tecnologico è stato rapido, aumentando notevolmente la sua capacità rispetto ai condensatori tradizionali, raggiungendo l'ordine di diverse migliaia di farad, e la densità di potenza specifica può raggiungere dieci volte quella dei condensatori tradizionali.

I supercondensatori immagazzinano energia elettrica direttamente in un campo elettrico, senza conversione di energia. Hanno tempi di carica e scarica rapidi e sono adatti per migliorare la qualità dell'energia. Grazie alla sua bassa densità di energia, è adatto per l'uso combinato con altri metodi di accumulo di energia.

2. Accumulo di energia superconduttore

Il sistema di accumulo di energia superconduttore è composto da una bobina realizzata con materiali superconduttori, posizionata in un contenitore a bassa temperatura (Dewar), un sistema di regolazione della potenza (PCS) e un sistema di refrigerazione a bassa temperatura.

L'energia viene immagazzinata in un campo magnetico come corrente continua che circola in una bobina superconduttrice.

L'accumulo di energia superconduttiva è adatto per migliorare la qualità dell'energia, aumentare lo smorzamento del sistema e migliorare la stabilità del sistema, in particolare per sopprimere le oscillazioni di potenza a bassa frequenza. Tuttavia, a causa del suo costo elevato e della sua complessa manutenzione, sebbene siano disponibili prodotti commerciali di accumulo di energia superconduttiva a bassa e alta temperatura, le loro applicazioni nelle reti elettriche sono poche e per lo più sperimentali. L'applicazione di SMES nei sistemi di alimentazione dipende dallo sviluppo della tecnologia superconduttiva (in particolare nei materiali, a basso costo, nella refrigerazione, nell'elettronica di potenza, ecc.)