Накопители кинетической энергии (НКЭ) предназначены для накопления, хранения и отдачи электроэнергии и работы в качестве резервных и аварийных источников питания ответственных потребителей (автономных энергетических установок, транспортных систем, бортового оборудования, технологической аппаратуры, электрофизических стендов, крупных вычислительных центров, резервных источников электроэнергии, реанимационных отделений больниц, телевизионных ретрансляционных станций, систем сотовой и спутниковой связи, систем оборонного комплекса и др.). НКЭ могут использоваться для улучшения показателей энергосистем при кратковременном включении потребителей повышенной мощности (компенсировать пиковые нагрузки) и повышения устойчивости работы энергоустановок и систем электроснабжения. В этом случае КНЭ являются параллельными генераторами или компенсаторами энергии между базовыми генерирующими установками и потребителями, работающими в нестационарных режимах.
Основой конструкции НКЭ является маховик накопителя, который получает вращение от внешнего источника энергии — электромашины — через вал и через этот же вал выделяет накопленную при вращении энергию на раскрутку ротора той же электромашины для выработки ею электроэнергии уже в режиме генератора. Управление работой электромашины может производиться в том числе при помощи силовой электроники. Накопитель энергии оснащен набором датчиков для контроля основных параметров.
Факторы успеха применения НКЭ на рынке оборудования бесперебойного питания:
- НКЭ обеспечивает минимальные потери энергии при её хранении. В отличие от других видов НКЭ с супермаховиками, где электромашина встроена в вакуумированный корпус, в электромашине, применяемой в данном изделии, нет потерь энергии на перемагничивание из-за высокоскоростного вращения магнитных полюсов.
- Вывод вращения из НКЭ механическим способом позволяет отбирать даже от небольшого НКЭ огромные мощности. Разработанная конструкция НКЭ при номинальной частоте вращения маховика позволяет отбирать максимальную мощность до 3 МВт . Такое свойство НКЭ с механическим отбором мощности незаменимо в случаях, когда кратковременно требуются высокие мощности. Ни одна другая конструкция современного НКЭ со встроенной внутри корпуса электромашиной принципиально не позволяет осуществлять такой режим работы.
- По удельной энергии, запасаемой в единице объёма ( > 25МДж/м³), разработанная конструкция НКЭ сопоставима с лучшими образцами высокооборотных маховиков зарубежных производителей, а по удельной мощности на порядок и более превышает их.
- Маховик НКЭ изготовлен из прочных, качественных, подвергнутых передовой технологической обработке, дефектоскопированных материалов, что обеспечивает их доступность и дешевизну. Килограмм серийного материала — в 60 раз дешевле, чем у подобных индивидуальных изделий из волоконных материалов.
- Основные узлы НКЭ не подвергаются износу, коррозии и прочим повреждениям, и по истечении срока службы или «морального устаревания» конструкции материал маховика остается годным для дальнейшего использования. Это касается и магнитов подвески, рыночная стоимость материала которых, из-за наличия редкоземельного металла неодима, растет.
- Высокая скорость «подхвата» провалов и просадок напряжения в сетях обеспечивает недостижимые для других накопительных технологий преимущества НКЭ.
- Низкая цена и малые эксплуатационные затраты обеспечивают коммерческую привлекательность НКЭ для потребителей.