การนำมาประยุกต์ใช้งาน ของ ตัวเก็บประจุยิ่งยวด

การใช้งานส่วนบุคคล

ใช้แทนแบตเตอรีของโทรศัพท์มือถือ จะทำให้สามารถประจุไฟให้เต็มภายใน 20 วินาที[1]


ใช้เป็นแฟลชในกล้องถ่ายรูป เพราะต้องการไฟสูงในช่วงเวลาสั้น และต้องการให้ชาร์จไฟได้เร็ว

โตโยต้าพลีอุส ตัวอย่างรถไฟฟ้าที่เหมาะในการนำตัวเก็บประจุไฟฟ้ายิ่งยวดมาใช้

ใช้กับระบบที่มีโหลดขึ้นๆลงๆ เช่น แลพทอป พีดีเอ มือถือ ไฟฟ้าแสงอาทิตย์ ใช้เป็นตัวทำให้ระบบจ่ายไฟเสถียรขึ้น

ใช้กับไขควงไฟฟ้ามือถือ เพราะการชาร์จหนึ่งครั้ง จะใช้ขันสกรูได้เพียง 22 ตัว (แบตเตอรีได้ 37) แต่ต้องการความเร็วในการชาร์จ เพื่อทำงานต่อได้เร็วขึ้น

นำมาใช้กับรถยนต์ไฟฟ้า เพราะมันสามารถปล่อยพลังงานออกมาได้รวดเร็ว ทำให้ได้อัตราเร่งสูง และเมื่อมันมีความสามารถประจุไฟฟ้าได้เร็ว จึงทำให้ไม่มีปัญหาในการเสียเวลาในการเติมประจุในแต่ละครั้ง การใช้งานได้ยาวนานกว่าแบตเตอรีทั่วไป

การใช้งานสาธารณะ


ทำงานร่วมกับเซลล์แสงอาทิตย์ เพื่อจ่ายไฟให้สัญญาณจราจร เนื่องจาก ตัวเก็บประจุไฟฟ้ายิ่งยวด มีความทนทานต่อสภาวะอากาศกลางแจ้ง และมีอายุใช้งานนานนับ 10 ปี

ทางการแพทย์

ใช้กับเครื่องกระตุ้นหัวใจสำหรับคนไข้โรคหัวใจ หรือใช้กับตัวตรวจจับมะเร็งหัวใจแบบมือถือ มันใช้เวลาชาร์จ 150 วินาที และใช้งานได้ 60 วินาที

อุตสาหกรรม

ใช้เป็นไฟสำรองในกรณีฉุกเฉินให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงไฟต่ำ เช่น RAM และไมโครคอนโทรลเลอร์ หรือใช้เป็นตัวจ่ายพลังงานหลักให้กับอุปกรณ์อ่านมิเตอร์อัตโนมัติ หรืออุปกรณ์แจ้งเตือนในอุตสาหกรรมอิเลคโทรนิคส์

มีหลายกรณี ที่ตัวเก็บประจุยิ่งยวด ถูกนำมาใช้ควบคู่กับแบตเตอรี โดยเป็นตัวควบคุมการไหลเข้าและไหลออกของพลังงานจากแบตเตอรีในกรณืที่เกิดไฟฟ้าดับ หรือไฟฟ้าเกิน ถ้ามีปัญหาเป็นระยะเวลานานๆ จะใช้แบตเตอรี เป็นตัวจ่ายไฟแทน

ในอุปกรณ์ เครื่องจ่ายกำลังสำรอง หรือ UPS ตัวเก็บประจุไฟฟ้ายิ่งยวด จะถูกนำไปใช้แทนตัวเก็บประจุที่ใช้อิเลคโตรไลติคทั่ๆไป เพื่อประหยัดเนื้อที่ ประหยัดค่าบำรุงรักษา ไม่ต้องเปลี่ยนบ่อยๆ และยืดอายุแบตเตอรี

ตัวเก็บประจุยิ่งยวด ถูกใช้เป็นพลังงานสำรองเพื่อปรับระยะ pitch ของใบพัดกังหันลม ไม่ใช้แบตเตอรี เพราะทนทานกว่า

ในปี 2005 บริษัทเครื่องบินเยอรมันเลือกตัวเก็บประจุยิ่งยวด เพื่อจ่ายกำลังให้กับ ประตูอพยพฉุกเฉินสำหรับ เครื่องบินแอร์ไลเนอร์ และ แอร์บัส 380

ตัวทำให้พลังงานหมุนเวียนเสถียร

ในกรณีที่ โวลเทจจากพลังงานหมุนเวียนเกิดขึนๆลงๆ อาจเกิดจากพลังงานหมุนเวียนเองหรือจากโหลด ตัวเก็บประจุยิ่งยวด จะปล่อยพลังงานออกมาชดเชย ภายในเสี้ยวของวินาที ทำให้ลดความจำเป็นที่จะต้องปรับกำลังส่งหรือความถี่ ไม่ต้องปรับสมดุลของอุปสงค์อุปทาน และบริหารจัดการการผลิต

การทหาร

อุปกรณ์ทางทหารหลายอย่าง ที่ต้องใช้พลังงานอย่างรวดเร็ว จึงต้องใช้ตัวเก็บประจุยิ่งยวด เพราะเกิดความร้อนต่ำ อุปกรณ์ที่ต้องการกำลังสูงๆ ได้แก่รถถัง เรือดำน้ำ เรดาร์ เครื่องยิงแสงเลเซอร์ วิทยุสื่อสารทหาร จอแสดงการบินและอุปกรณ์การบิน เครื่องยิงขีปนาวุธควบคุมด้วยจีพีเอส

การขนส่งสาธารณะและการขนส่งขนาดใหญ่

สิ่งท้าทายก็คือต้องลดการบริโภคพลังงานและการปล่อยคาร์บอนไดอ๊อกไซด์ การนำพลังงานกลับคืนจากระบบเบรกสามารถตอบคำถามทั้งสองอย่าง ในการนี้ ต้องใช้ตัวเก็บและปล่อยพลังงานประสิทธิภาพสูงอย่างตัวเก็บประจุยิ่งยวด

Ultracapbus ใน Nuremberg, Germany

รถบรรทุกและรถราง

ในขณะรถกำลังหยุด พลังงานส่วนนั้นจะถูกเก็บเข้าไปตัวเก็บประจุยิ่งยวด พลังงานเดียวกันจะถูกปล่อยออกมาเพื่อสตาร์ทและเร่งเครื่องยนต์ ระบบนี้ต้องการอุปกรณ์ที่มีความทนทานและต้องการการบำรุงรักษาน้อย

รถเครนที่ยกคอนเทนเนอร์ ต้องใช้พลังงานเป็นจำนวนมากในการยกขึ้นและยกลง พลังงานในการหย่อนลงไปซ้อนกัน จะถูกเก็บไว้ใช้ในการทำงานในรอบต่อไป

เทอร์มินอลที่ใช้หัวลากใช้พลังจากตัวเก็บประจุยิ่งยวดประหยัดกว่า เงียบกว่า และไม่มีมลพิษ เหมือนเทอร์มินอลที่ใช้เชื้อเพลิงจากน้ำมันดีเซล

บางเหมืองถ่านหินในจีนใช้หัวลากแร่พลังงานจากตัวเก็บประจุยิ่งยวด ในการขนถ่านหินขึ้นมาบนผิวดิน แทนที่จะใช้หัวลากพลังดีเซลทั่วไป เพื่อไม่ให้เกิดประกายไฟ ตัวเก็บประจุยิ่งยวดจะถูกประจุพลังบนผิวดินใช้เวลาน้อยกว่า 30 วินาที

รถขนขยะกำลังพิจารณานำพลังจากตัวเก็บประจุยิ่งยวดมาใช้ เพราะลักษณะงานต้องวิ่งๆหยุดๆเป็นพันๆครั้งต่อวัน

รถไฟฟ้าขนส่งมวลชนขนาดเบา

ตั้งแต่ปี 2003 รถรางในเยอรมันติดตั้งระบบเก็บพลังงานจากเบรก พบว่า สามารถประหยัดพลังงานไปได้ถึง 30%

ในปี 2009 รถรางคันหนึ่งในปารีส ติดตัวเก็บประจุไฟฟ้ายิ่งยวดถึง 48 ตัว เพื่อเก็บพลังจากเบรก และกำหนดให้ในบางช่วงของเส้นทาง ใช้พลังจากที่เก็บไว้นี้เท่านั้น

รถรางในไฮเดลเบอก ใช้พลังจากตัวเก็บประจุยิ่งยวดเท่านั้น ค่าติดตั้งเป็นเงิน 270,000 ยูโร ต่อคัน คาดว่าจะคืนทุนใน 15 ปี

รถไฟฟ้าที่ใชบริการในงาน EXPO 2010 ที่ Shanghai (Capabus) กำลังชาร์จประจุที่ป้ายจอดรถ

เมื่อสิงหาคม 2011 บริษัทผู้ผลิตรถรางในจีนนำเสนอรถรางสองตอนติดตั้งตัวเก็บประจุไฟฟ้ายิ่งยวดเพื่อเก็บพลังจากเบรกและสามารถวิ่งให้บริการได้โดยไม่ต้องมีสายไฟจ่ายพลังงานเหนือหัวเลย

รถรางที่ฮ่องกง กำลังจะติดตัวเก็บประจุยิ่งยวดขนาด 2MW เพื่อลดการใช้พลังงานลง 10%[2]

กระเช้าลอยฟ้า ในออสเตรเลีย ต้องใช้ไฟฟ้าตลอดทั้งวัน โอกาสที่จะชาร์จแบตเตอรีก็คือ ตอนหยุดรับส่งผู้โดยสอนเท่านั้น ซึ่งระยะเวลาสั้นเกินไป ตัวเก็บประจุยิ่งยวดจึงถูกนำมาใช้แทนแบตเตอรี เพราะชาร์ไฟได้เร็วกว่า

รถกระเช้าในออสเตรีย

การแข่งรถ 24 ชม.ของเลอมังในปี 2012 รถโตโยต้าไฮบริด TS030 ที่ใช้ตัวเก็บประจุยิ่งยวดเร็วกว่ารถออดี้ที่เร็วที่สุดที่ใช้ต้วเก็บประจุแบบฟลายวีลเพียง 1 วินาที TS030 ยังชนะในการแข่งขัน 3 ใน 8 ครั้ง ของ FIA ในปีเดียวกัน

รถไฟฟ้าไฮบริดนำตัวเก็บไฟฟ้ายิ่งยวดมาใช้ควบคู่กับแบตเตอรี การเก็บพลังงานจากเบรกทำให้ลดการใช้เชื้อเพลิงอ้างว่าได้เกือบ 60% เพราะความสามารถในการเก็บประจุได้เร็วมากของตัวเก็บประจุยิ่งยวด ปัจจุบัน ผู้ผลิตรถไฟฟ้าเกือบทุกราย มีรถต้นแบบที่ใช้ตัวเก็บประจุแทนแบตเตอรี

เนื่องจากตัวเก็บประจุยิ่งยวดเก็บพลังงานที่ได้น้อยกว่าแบตเตอรี การนำตัวเก็บประจุยิ่งยวดอย่างเดียวในรถไฟฟ้า จึงไม่เหมาะในการใช้รถระยะทางไกล และราคาของตัวเก็บประจุยิ่งยวดยังสูงกว่าแบตเตอรีไอออน-ลิเทียมอีกด้วย แต่ถ้าตัวเก็บประจุยิ่งยวดมีความสามารถเก็บประจุด้ถึง 80 Wh/kg (ปัจจุบัน 2013 อยู่ที่ 15 Wh/kg) รถไฟฟ้าที่ใช้ตัวเก็บประจุยิ่งยวดอย่างเดียว จะสามารถวิ่งได้ระยะทางถึง 100 กม