エネルギー貯蔵は、一度に生成されたエネルギーを後で使用するためのものです。 エネルギーを貯蔵する装置は、一般にアキュムレータまたはバッテリと呼ばれる。 エネルギーは、放射線、化学、重力ポテンシャル、電位、電気、高温、潜熱および運動を含む複数の形で生じる。 エネルギー貯蔵は、貯蔵が困難な形態のエネルギーを、より簡便にまたは経済的に貯蔵可能な形態に変換することを含む。
いくつかの技術は短期的なエネルギー貯蔵を提供する一方で、他の技術はより長期間耐えることができます。 バルクエネルギー貯蔵は現在、水力発電ダムによって支配されています。
エネルギー貯蔵の一般的な例は、携帯電話を作動させるために容易に電気に変換可能な化学エネルギーを蓄える充電式バッテリー、重力ポテンシャルエネルギーとして貯水池にエネルギーを貯蔵する水力式ダム、安価に凍った氷を貯蔵する貯氷タンク昼間の冷却需要を満たす夜間のエネルギー。 石炭やガソリンなどの化石燃料は、後で死亡した生物によって太陽光に由来する古代のエネルギーを蓄え、埋蔵され、その後これらの燃料に変換されました。 食品（化石燃料と同じプロセスで作られる）は、化学的な形で蓄えられたエネルギーの一形態です。
メソッド
アウトライン
以下のリストには、さまざまなタイプのエネルギー貯蔵が含まれています。
化石燃料貯蔵
機械的
圧縮空気エネルギー貯蔵（CAES）
無火機関車
フライホイールエネルギー貯蔵
重力ポテンシャルエネルギー
油圧アキュムレータ
揚水水力発電（揚水水力発電、PHS、揚水発電、水力発電、PSH）
電気、電磁気
コンデンサ
スーパーキャパシタ
超伝導磁気エネルギー貯蔵（SMES、また超電導貯蔵コイル）
生物学
グリコーゲン
澱粉
電気化学（電池エネルギー貯蔵システム、BESS）
フローバッテリ
充電式バッテリー
ウルトラバッテリー
サーマル
レンガ造りのヒーター
低温エネルギー貯蔵、液体空気エネルギー貯蔵（LAES）
液体窒素エンジン
共晶系
氷蓄熱空調
溶融塩貯蔵
相変化材料
季節熱エネルギー貯蔵
ソーラーポンド
蒸気アキュムレータ
熱エネルギー貯蔵（一般）
ケミカル
バイオ燃料
水和塩
水素貯蔵
過酸化水素
ガスへの電力
五酸化バナジウム
機械的な保管
汲み出した貯蔵方法を使用するか、または固体物質をより高い位置（重力電池）に移動することによって、より高い仰角にポンプで汲み上げられた水中にエネルギーを貯蔵することができる。 他の商業的機械的方法には、電気エネルギーを運動エネルギーに変換し、その後電気需要がピークに達したときに再び戻す空気およびフライホイールを圧縮することが含まれる。
水力発電
貯水池のある水力発電ダムは、需要のピーク時に電力を供給するように操作することができます。 需要が少ない期間に貯水池に貯水され、需要が高いときに放水されます。 正味の効果は、ポンピングされたストレージと同様ですが、ポンピング損失はありません。
水力発電ダムは他の発電ユニットからのエネルギーを直接蓄えないが、他の発電源からの余剰電力の期間中の出力を低下させることによって同等に動作する。 このモードでは、発電のタイミングだけが変化するため、ダムはエネルギー貯蔵の最も効率的な形態の1つです。 水力タービンの起動時間は数分程度です。
ポンプストレージ
2012年3月現在、電力貯蔵研究所（EPRI）は、PSHが大容量ストレージの99％以上を占めていると報告しています約127,000MWに相当する。 PSHのエネルギー効率は実際には70％から80％の間で異なり、87％までの請求があります。
低電気需要の時には、過剰発電容量を使用して水をより低い供給源からより高い貯水槽に圧送する。 需要が増えると、水はタービンを介して下部の貯水池（または水路または水域）に戻され、発電します。 リバーシブルタービン発電機アセンブリは、ポンプおよびタービン（通常、フランシスタービン設計）の両方として機能する。 ほぼすべての施設が2つの水域の高さの差を利用しています。 純粋な揚水貯蔵プラントは貯水池間で水を移動させるが、「ポンプバック」アプローチは揚水式貯水池と自然の河川を利用する従来の水力発電所の組み合わせである。
圧縮空気
圧縮空気エネルギー貯蔵（CAES）は、その後の発電のために空気を圧縮するために余剰エネルギーを使用する。 小規模のシステムは、鉱山機関車の推進などの用途に長い間使用されてきた。 圧縮空気は、塩ドームとして地下貯蔵所に貯蔵される。
圧縮空気エネルギー貯蔵（CAES）プラントは、生産変動と負荷との間のギャップを埋めることができます。 CAESストレージは、需要を満たすために容易に利用可能なエネルギーを効果的に提供することによって、消費者のエネルギー需要に対応します。 風力や太陽エネルギーなどの再生可能エネルギー源にはさまざまな資源があります。 その結果、リソースの可用性が低下している期間にエネルギー需要を満たすには、他の形態のエネルギーを補う必要があります。 圧縮空気エネルギー貯蔵プラントは、エネルギー過剰生産時に再生可能エネルギー源の余剰エネルギー出力を取り込むことができる。 この蓄えられたエネルギーは、電力の需要が増加したり、エネルギー資源の可用性が低下したりした後で使用することができる。
空気の圧縮は熱を生成する。 圧縮後に空気が暖かくなる。 拡張には熱が必要です。 余分な熱が加えられない場合、空気は膨張後にはるかに寒くなります。 圧縮中に発生した熱を貯蔵中に膨張中に使用することができれば、効率はかなり向上する。 CAESシステムは3つの方法で熱を処理することができます。 空気の貯蔵は、断熱的、断熱的または等温的であり得る。 別のアプローチは、圧縮空気を用いて車両に電力を供給する。
フライホイールエネルギー貯蔵
フライホイールエネルギー貯蔵（FES）は、回転子（フライホイール）を非常に高速に加速し、回転エネルギーとしてエネルギーを保持することによって動作します。 エネルギーが抽出されると、フライホイールの回転速度はエネルギーの保存の結果として低下する。 これに対応してエネルギーを加えると、フライホイールの速度が増加する。
ほとんどのFESシステムは、フライホイールの加速と減速に電気を使用しますが、機械的エネルギーを直接使用する装置が検討されています。
FESシステムは、磁気軸受によって懸架され、真空エンクロージャ内で20,000から50,000rpmを超えるスピードで回転する、高強度炭素繊維複合材でできたロータを有する。 このようなフライホイールは、数分で最高速度（「充電」）に達することができます。 フライホイールシステムは、電気モータ/発電機の組合せに接続されている。
FESシステムは比較的寿命が長い（メンテナンスがほとんどまたはまったくないまま持続する;フライホイールについての全サイクル寿命は105を超え、107サイクルまでの範囲である）、高い比エネルギー（100〜130Wh / kg 、または360~500kJ / kg）および出力密度である。
固体質量による重力ポテンシャルエネルギー貯蔵
固体質量の高度を変更することにより、電動モーター/発電機によって駆動される昇降システムを介してエネルギーを蓄積または放出することができる。 潜在的なエネルギー貯蔵または重力エネルギー貯蔵は、California Independent System Operatorと共同で2013年に積極的に開発されました。 それは、より低い高度からより高い高度への電気機関車によって駆動される土壌充填ホッパーレール車の動きを調べた。
方法には、4km（13,000フィート）の水深を利用するために海上バージで支えられたウィンチを使用して、ウィンチを支持している高所のソーラー式浮力プラットフォームを使用して、コンクリート重りを上下に動かすためのレールとクレーンを使用する方法、表面と海底の標高差。 効率は貯蔵されたエネルギーを85％も回収することができます。
蓄熱
熱エネルギー貯蔵（TES）は、一時的な熱の貯蔵または除去である。
顕熱熱エネルギー貯蔵
賢明な蓄熱は、エネルギーを蓄える材料の顕熱を利用します。
季節的な熱エネルギー貯蔵（STES）は、廃棄物のエネルギーや天然資源から収集した後、数か月後に熱や冷気を使用することを可能にします。 この物質は、含まれている帯水層、砂や結晶質の岩盤のような地質基盤のボーリング孔の群、砂利と水で満たされた内張りのピット、または水で満たされた鉱山に貯蔵することができる。 季節性の熱エネルギー貯蔵（STES）プロジェクトは、しばしば4年から6年の間に回収されます。 その一例は、年中熱の97％がガレージ屋根の太陽熱収集器によって提供され、ボアホール熱エネルギー貯蔵所（BTES）が可能な技術であるカナダのドレイクランディングソーラーコミュニティです。 デンマークのBraestrupでは、地域社会の太陽熱地域暖房システムは、65℃（149°F）の貯蔵温度でSTESを利用しています。 ヒートポンプは、配電のために温度を80℃（176°F）に上げるために全国のグリッドで利用可能な余剰風力がある場合にのみ稼働します。 余剰風力発電が利用できないときは、ガス燃焼ボイラを使用する。 Braestrupの熱の20％は太陽光です。
潜熱蓄熱（LHTES）
潜熱熱エネルギー貯蔵システムは、相変化材料（PCM）として知られる高い潜熱（融解熱）能力を有する材料と共に働く。 これらの材料の主な利点は、それらの潜熱蓄熱能力が顕熱よりもはるかに大きいことです。 特定の温度範囲では、固体から液体への相変化は、後の使用のために多量の熱エネルギーを吸収する。
潜熱熱エネルギー貯蔵は、相変化材料（PCM）の相変化の間に、熱の形態のエネルギーが吸収されるかまたは放出されるプロセスからなる。 PCMは、高い融解熱を有する材料である。 相変化は、材料の溶融または固化である。 相変化の間に、PCMは、その高い融解熱のために大量のエネルギーを吸収する能力を有する。
電気化学
充電式バッテリー
再充電可能な電池は、1つ以上の電気化学セルを含む。 その電気化学的反応は電気的に可逆的であるため、「二次電池」として知られている。 充電式電池は、ボタン電池からメガワットのグリッドシステムに至るまで、さまざまな形状とサイズで提供されています。
充電式電池は、非充電式（使い捨て）電池に比べて、総使用費用と環境への影響が低くなります。 いくつかの充電式バッテリは、使い捨て可能なものと同じフォームファクタで利用できます。 充電式電池は初期費用が高いものの、非常に安価に充電でき、何度も使用することができます。
一般的な充電式電池の化学的性質は次のとおりです。
鉛蓄電池：鉛蓄電池は、蓄電製品の最大の市場シェアを占めています。 1つのセルが充電されると約2Vを生成します。 充電状態では、金属鉛負極および硫酸鉛正極を希硫酸（H 2 SO 4）電解液に浸漬する。 放電プロセスでは、電解液が水に還元されている間に負極に硫酸鉛が形成されると、電子が電池から押し出される。
鉛蓄電池技術は広く開発されている。 維持費は最低限の労力を必要とし、そのコストは低い。 バッテリの利用可能なエネルギー容量は、短寿命で寿命が短く、エネルギー密度が低くなります。
ニッケル – カドミウム電池（NiCd）：水酸化ニッケルと金属カドミウムを電極として使用します。 カドミウムは毒性元素であり、2004年に欧州連合（EU）によってほとんどの使用が禁止された。ニッケルカドミウム電池はニッケル水素（NiMH）電池にほぼ完全に置き換えられている。
ニッケル水素電池（NiMH）：1989年に最初の商用タイプが発売されました。これは一般的な民生用および産業用タイプです。 この電池は、カドミウムの代わりに負極用の水素吸蔵合金を有する。
リチウムイオン電池：多くのコンシューマエレクトロニクスでの選択肢であり、使用されていないときには最高のエネルギー対質量比と非常に遅い自己放電があります。
リチウムイオンポリマー電池：これらの電池は軽量であり、所望の形状にすることができる。
フローバッテリ
フロー電池は、イオン交換された膜上に溶液を通すことによって作動し、細胞を充放電する。 セル電圧はネルンスト方程式によって化学的に決定され、実際の適用範囲では1.0〜2.2Vの範囲である。その貯蔵容量は溶液を保持するタンクの体積の関数である。
フロー電池は、技術的には、燃料電池と電気化学的蓄電池の両方に類似している。 商用アプリケーションは、バックアップ・グリッド・パワーのような長い半サイクル・ストレージ用です。
スーパーキャパシタ
電気二重層キャパシタ（EDLC）またはウルトラキャパシタとも呼ばれるスーパーキャパシタは、従来の固体誘電体を有さない電気化学キャパシタのファミリーの総称である。 容量は、二重層容量と擬似容量の2つの記憶原則によって決まります。
スーパーキャパシタは、従来のキャパシタと二次電池との間の隙間を埋める。 それらは、単位容積または質量（エネルギー密度）当たりに最も多くのエネルギーをキャパシタの中に蓄える。 最大10,000ファラド/ 1.2ボルト、電解コンデンサの最大10,000倍をサポートしますが、単位時間（電力密度）あたりの電力量は半分以下です。
スーパーキャパシタは、電池の約10％である特定のエネルギー密度およびエネルギー密度を有するが、その電力密度は一般に10〜100倍大きい。 その結果、充放電サイクルが大幅に短縮されます。 さらに、バッテリよりも多くの充放電サイクルを許容します。
スーパーキャパシタは、次のような幅広いアプリケーションをサポートしています。
スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（SRAM）におけるメモリ・バックアップ用の低消費電流
ブレーキ、短期間のエネルギー貯蔵、バーストモードの電力供給からのエネルギー回収を含む、自動車、バス、列車、クレーン、エレベータの電力
その他の化学薬品
ガスへの電力
電力をガスに変換する技術は、電気を水素やメタンなどの気体燃料に変換する技術です。 3つの商業的方法は電気を用いて水を水素と酸素に還元する。
第1の方法では、水素を天然ガスグリッドに注入するか、または輸送または産業で使用する。 第2の方法は、サバティエ反応または生物学的メタン化などのメタン化反応を使用して水素を二酸化炭素と組み合わせてメタンを生成し、余分なエネルギー変換損失を8％にすることである。 次いで、メタンを天然ガスグリッドに供給することができる。 第3の方法は、バイオガスの品質を向上させるために、バイオガスアップグレード装置が電解槽からの水素と混合された後に、木材ガス発生器またはバイオガスプラントの出力ガスを使用する。
水素
元素水素は、蓄積されたエネルギーの形態とすることができる。 水素は、水素燃料電池を介して電気を生成することができる。
グリッド需要の20％以下の浸透度では、再生可能エネルギーは経済を大きく変えない。 全体需要の約20％を超えると、外部ストレージが重要になります。 これらの供給源を用いてイオン性水素を製造すると、それらを自由に膨張させることができる。 2007年、Ramea、Newfoundland and Labradorの遠隔地コミュニティで、風力タービンと水素発電機を使用した5年間のコミュニティベースのパイロットプログラムが開始されました。 同様のプロジェクトが2004年、小さなノルウェーの島であるウツィラで始まりました。
水素貯蔵サイクルに伴うエネルギー損失は、水の電気分解、水素の液化または圧縮、および電気への変換から生じる。
約50kW•h（180MJ）の太陽エネルギーが1キロの水素を生産するために必要とされるので、電力コストが重要です。 米国では一般的なオフピークの高電圧ライン料金である$ 0.03 / kWhで、水素はガソリンの1.50 /ガロンに相当する電力の1.50キログラムです。 その他の費用には、電気分解プラント、水素圧縮機または液化、貯蔵および輸送が含まれる。
水素は、アルミニウムの天然に存在する酸化アルミニウムの障壁を剥離し、それを水に導入することによって、アルミニウムと水から製造することもできる。 この方法は、リサイクルされたアルミニウム缶を燃料として水素を発生させることができるため、このオプションを利用するシステムは商業的に開発されておらず、電気分解システムよりはるかに複雑であるため有益である。 酸化物層を除去するための一般的な方法には、水酸化ナトリウムのような腐食性触媒およびガリウム、水銀および他の金属を含む合金が含まれる。
地下の水素貯蔵は、地下の洞窟、塩のドーム、枯渇した石油とガス田の水素貯蔵の実践です。 インペリアル・ケミカル・インダストリー社（Imperial Chemical Industries）が大量の気体水素を地下の洞窟に長年に渡って問題なく保管しています。 欧州のHyundプロジェクトでは、2013年に地下水素を使った風力や太陽エネルギーの貯蔵には85の洞窟が必要であると示されています。
メタン
メタンは分子式CH4の最も単純な炭化水素です。 メタンは、水素よりも容易に貯蔵および輸送される。 貯蔵および燃焼インフラストラクチャ（パイプライン、ガスメーター、発電所）は成熟しています。
合成天然ガス（合成ガスまたはSNG）は、水素と酸素から出発して、多段階プロセスで生成することができます。 その後、水素は、サバティエ法で二酸化炭素と反応し、メタンと水を生成する。 メタンは貯蔵し、後で電気を生産するために使用することができる。 得られた水はリサイクルされ、水の必要性が減ります。 電気分解段階では、隣接する発電所で純酸素環境でメタン燃焼のために酸素が貯蔵され、窒素酸化物が除去される。
メタン燃焼は二酸化炭素（CO2）と水を生成します。 二酸化炭素はサバティエプロセスを促進するためにリサイクルすることができ、水は更なる電解のためにリサイクルすることができる。 メタン生成、貯蔵および燃焼は反応生成物を再利用する。
CO2はエネルギー蓄積ベクトルの構成要素として経済的価値を有するが、炭素捕捉および貯蔵のようなコストではない。
液体への動力
液体への電力はガスの電力に似ていますが、風力や太陽光からの電気分解によって生成された水素はメタンのようなガスに変換されるのではなく、メタノールなどの液体に変換されます。 メタノールはガスより取り扱いが容易であり、水素よりも安全予防措置が少なくて済みます。 それは、航空機を含む輸送のためだけでなく、工業目的または電力分野においても使用することができる。
バイオ燃料
バイオディーゼル、植物油、アルコール燃料、バイオマスなどのさまざまなバイオ燃料は、化石燃料に取って代わることができます。 様々な化学プロセスにより、石炭、天然ガス、植物および動物のバイオマスおよび有機廃棄物中の炭素および水素を、既存の炭化水素燃料の代替物として適した短い炭化水素に変換することができる。 例は、フィッシャー・トロプシュディーゼル、メタノール、ジメチルエーテルおよび合成ガスである。 このディーゼル供給源は、原油供給の制限されたアクセスに直面したドイツの第二次世界大戦で広く使われました。 南アフリカは同様の理由で石炭から国のディーゼルのほとんどを生産している。 長期油価が35ドル/バレルを超えると、このような大規模な合成液体燃料が経済的になる可能性がある。
アルミニウム
アルミニウムは、多くの研究者によってエネルギー貯蔵方法として提案されている。 アルミニウム（8.04Ah / cm3）の体積電気化学的等価物は、リチウム（2.06Ah / cm3）よりほぼ4倍大きい。 エネルギーを水と反応させて水素を発生させることにより、アルミニウムからエネルギーを抽出することができる。 しかし、水と反応させるためには、アルミニウムはその自然酸化物層、粉砕を必要とするプロセス、苛性物質との化学反応、または合金を除去しなければならない。 水素を生成する反応の副生成物は酸化アルミニウムであり、Hall-Héroultプロセスでアルミニウムにリサイクルすることができ、反応を理論的に再生可能にする。 Hall-Heroultプロセスが太陽光または風力を使用して実行されている場合、直接太陽電解より高効率で生成されたエネルギーを貯蔵するためにアルミニウムを使用することができる。
ホウ素、シリコン、亜鉛
ホウ素、ケイ素および亜鉛は、エネルギー貯蔵溶液として提案されている。
その他の化学薬品
有機化合物のノルボルナジエンは、光に暴露されると四重鎖に変換され、化学結合のエネルギーとして太陽エネルギーを貯蔵する。 スウェーデンでは分子太陽熱システムとして作業システムが開発されています。
電気的方法
コンデンサ
コンデンサ（もともと「コンデンサ」として知られている）は、エネルギーを静電的に蓄積するために使用される受動的な2端子電気部品である。 実用的なコンデンサは大きく異なるが、すべて誘電体（すなわち、絶縁体）によって分離された少なくとも2つの電気導体（プレート）を含む。 コンデンサは、充電回路から切り離されたときに電気エネルギーを蓄えることができるので、一時的な電池のように、または他のタイプの充電式エネルギー貯蔵システムと同様に使用することができる。 コンデンサは、電池が変化している間、電力供給を維持するために電子装置に一般的に使用されている。 （これにより、揮発性メモリの情報が失われることはありません）。従来のコンデンサは、1キログラム当たり360ジュール以下であり、従来のアルカリ電池の密度は590kJ / kgです。
コンデンサは、プレート間の静電場にエネルギーを蓄積します。 コンダクタ間に電位差がある場合（たとえば、コンデンサがバッテリに接続されている場合）、電界が誘電体を横切って発生し、正の電荷（+ Q）が1つのプレートに収集され、負の電荷他のプレート。 バッテリが十分な時間コンデンサに接続されていると、コンデンサに電流が流れなくなります。 しかし、コンデンサのリード間に加速電圧または交流電圧が印加されると、変位電流が流れることがあります。 コンデンサプレートの他に、誘電体層に電荷を蓄えることもできます。
容量は、導体間の間隔が狭い場合、および導体の表面積が大きい場合に大きくなります。 実際には、プレート間の誘電体は少量の漏れ電流を放出し、ブレークダウン電圧として知られる電場強度限界を有する。 しかしながら、高電圧破壊後の誘電体の回復の効果は、次世代の自己修復コンデンサにとって有望である。 導体およびリードは望ましくないインダクタンスおよび抵抗を導入する。
研究は、デジタル量子バッテリーのナノスケールコンデンサの量子効果を評価しています。
超伝導磁場
超伝導磁気エネルギー貯蔵（SMES）システムは、超電導臨界温度より低い温度に冷却された超電導コイル内の直流流によって生成される磁場内にエネルギーを蓄積する。 典型的なSMESシステムは、超伝導コイル、パワーコンディショニングシステムおよび冷蔵庫を含む。 超電導コイルが充電されると、電流は減衰せず、磁気エネルギーは無期限に保存されます。
蓄積されたエネルギーは、コイルを放電することによってネットワークに放出することができる。 関連するインバータ/整流器は、各方向で約2〜3％のエネルギー損失を占める。 SMESは、エネルギーを蓄える他の方法と比較して、エネルギー蓄積プロセスにおいて最も少ない電力量を失う。 SMESシステムは95％以上の往復効率を提供します。
冷凍のエネルギー要件と超電導線のコストのために、SMESは電力品質の改善などの短時間の保管に使用されます。 グリッドバランシングのアプリケーションもあります。
アプリケーション
ミルズ
工業革命以前の古典的なアプリケーションは、穀物の処理や動力供給のために水車を運転する水路の制御でした。 貯水池とダムの複雑なシステムは、必要に応じて水（それが含む潜在的なエネルギー）を貯水して放出するように建設されました。
家庭用エネルギー貯蔵
家庭のエネルギー貯蔵は、再生可能エネルギー（特に太陽光発電）の分散型発電の重要性の高まり、建物のエネルギー消費の重要なシェアを考えるとますます一般的になると予想されます。 光電池を備えた家庭で40％の自給率を上回るには、エネルギー貯蔵が必要です。 複数の製造業者は、家庭の太陽光/風力発電から余剰エネルギーを一般に蓄えるために、エネルギーを蓄える充電式バッテリシステムを製造している。 今日、家庭用のエネルギー貯蔵では、鉛蓄電池よりもリチウムイオン電池が似ていますが、性能ははるかに優れています。
Tesla Motorsは、Tesla Powerwallの2つのモデルを制作しています。 1つはバックアップアプリケーション用の10 kWhの週ごとのサイクルバージョンで、もう1つは日常サイクルアプリケーション用の7 kWhのバージョンです。 2016年に、Telsa Powerpack 2の限定版は、電力価格が30セント/ kWhを上回らない限り、投資に疑いの余地がないように、12.5セント/ kWh（米国平均グリッド価格）の電気を貯蔵するために398米ドル/ kWhであった。
Enphase Energy社は、家庭のユーザーが電気の保管、監視、管理を可能にする統合システムを発表しました。 システムは1.2kWh時間のエネルギーと275W / 500Wの電力出力を保存します。
熱エネルギー貯蔵を使用して風力または太陽エネルギーを蓄えることは柔軟性は低いが、電池よりもかなり安価である。 シンプルな52ガロンの電気温水器は、お湯や宇宙の暖房を補うために約12kWhのエネルギーを蓄えることができます。
正味計量が可能な地域で純粋に財務的目的のために、家庭で発電された電力は、蓄電池を使用せずにグリッドタイインバータを介してグリッドに売却されることがあります。
グリッド電力および発電所
再生可能エネルギー貯蔵
最大の供給源と再生可能エネルギーの最大の貯蔵所は、水力発電のダムによって提供されています。 ダムの後ろの大きな貯水池には、乾季と雨期の間の河川の年間流量を平均化するのに十分な水を貯めることができます。 非常に大きな貯水池は、河川の乾燥と湿潤の間の流れを平均化するのに十分な水を貯めることができます。 水力発電ダムは断続的な供給源からのエネルギーを直接蓄えないが、太陽光や風力によって発電が行われるときには、発電量を低下させ、水を保持することでグリッドのバランスを取る。 風力発電や太陽光発電が水力発電容量を超える場合、追加のエネルギー源が必要になります。
多くの再生可能エネルギー源（太陽光や風力など）が変動する電力を作り出します。 ストレージシステムは、これがもたらす需要と供給の不均衡を平準化することができます。 電力は、生成されるか、またはすぐに格納可能な形式に変換されるときに使用する必要があります。
電気グリッドストレージの主な方法は、揚水式水力発電である。 ノルウェー、ウェールズ、日本、米国などの世界の地域では、電動ポンプを使用して貯水池の地形的特徴を高めています。 必要に応じて、水は発電機を通過し、落下する水の重力を電気に変換する。 水力からほぼすべての電力を得るノルウェーの揚水棚は現在1.4GWの容量しかないが、総設備容量は32GW近くであり、その75％が調整可能であるため、大幅に拡張することができる。
電力を生産する貯蔵形態の中には、揚水式水力発電ダム、充電式電池、非常に大量の熱エネルギーを効率的に貯蔵および放出することができる溶融塩を含む蓄熱装置、圧縮空気エネルギー貯蔵装置、フライホイール、極低温システムおよび超電導磁気コイルがある。
余剰電力は、天然ガス網に貯留されたメタン（苛酷なプロセス）に変換することもできます。
2011年、米国北西部のボンネビル電力管理局は、夜間または風の多い暴風雨時に発生する余分な風力や水力を吸収するための実験プログラムを作成しました。 中央制御の下で、家電製品は、特別なスペースヒーターで数百度までセラミックレンガを加熱し、改造された温水ヒータータンクの温度を上昇させることによって、余分なエネルギーを吸収します。 充電後、家電は必要に応じて家庭の暖房とお湯を提供します。 実験システムは、すべての従来の電源が停止された程度に再生可能エネルギーを過剰生産したか、原子力発電所の場合には可能な限り最低限の動作レベルにまで低下した大きな2010年の嵐の結果として作成された。ほぼ完全に再生可能エネルギーで動いている地域。
米国の旧ソーラーツープロジェクトとスペインのソーラートレスパワータワーで使用されたもう一つの先進的な方法は、溶融塩を使って太陽から捕らえられた熱エネルギーを蓄え、それを電力として送り出します。 このシステムは、溶融塩を塔または他の特殊な導管を通してポンプで送り、太陽によって加熱される。 断熱タンクには溶液が保存されます。 電力は、水をタービンに供給される水蒸気に変換することによって生成される。
21世紀初頭のバッテリは実用レベルの負荷平準化および周波数調整機能に適用されてきました。
車両とグリッド間のストレージでは、エネルギーグリッドに差し込まれた電気自動車は、必要に応じて蓄電池から蓄積された電気エネルギーをグリッドに供給することができます。
空調
熱エネルギー貯蔵（TES）を空調に使用することができる。 これは、単一の大きな建物および/または小さな建物のグループを冷却するために最も広く使用されています。 商用空調システムは、電気負荷がピークに達する最大の要因です。 2009年には、35カ国以上の3,300以上の建物で蓄熱が使用されました。 夜間は氷を作り、昼間は氷を使って冷却します。
最も一般的な技術は、水よりも少ない空間しか必要とせず、燃料電池またはフライホイールよりもコストが低い氷貯蔵である。 このアプリケーションでは、標準のチラーが夜間に動作してアイスパイルを生成します。 水は、通常、チラーの昼間の出力となる水を冷やすために、日中に積み重ねを循環する。
部分的なストレージシステムは、チラーをほぼ24時間稼動させて設備投資を最小限に抑えます。 夜は、氷を貯蔵用に作り、日中は水を冷やします。 融解氷を循環する水は冷水の生成を助長する。 このようなシステムは、1日16〜18時間氷を作り、1日6時間氷を溶かします。 チラーが従来の非ストレージ設計に必要なサイズのちょうど40〜50％にすぎないため、設備投資が減少します。 半日の利用可能な熱を貯蔵するのに十分な貯蔵が通常適切である。
フルストレージシステムは、ピーク負荷時にチラーをシャットオフします。 そのようなシステムは、より大きな冷却装置およびより大きな氷貯蔵システムを必要とするので、資本コストはより高い。
この氷は電気使用率が低いときに生成されます。 オフピーク冷却システムは、エネルギーコストを削減することができます。 米国グリーンビルディング評議会は、環境負荷の少ない建物の設計を奨励するために、LEED（Leadership in Energy and Environmental Design）プログラムを開発しました。 オフピーク冷却はLEED認証に役立ちます。
加熱用の蓄熱は、冷却用の蓄熱よりも一般的ではありません。 蓄熱の一例は、夜間の暖房に使用される太陽熱を蓄えることである。
潜熱はまた、技術相変化材料（PCM）に貯蔵することもできる。 これらは、室内温度を適度に保つために、壁および天井パネルに封入することができる。
輸送
液体炭化水素燃料は輸送用エネルギー貯蔵の最も一般的に使用される形態であり、続いてバッテリー電気自動車およびハイブリッド電気自動車の使用が増加している。 温室効果ガスの生成を避けるために、水素などの他のエネルギーキャリアを使用することができる。
トラムやトロリーバスのような公共輸送システムでは電気が必要ですが、移動の変動性のために、再生可能エネルギーによる安定した電力供給が困難です。 建物の屋根に設置された太陽光発電システムは、電力の需要が増加し、他の形態のエネルギーへのアクセスが容易に入手できない期間に公共交通システムに電力を供給するために使用することができる。
エレクトロニクス
コンデンサは、交流電流を流しながら直流電流を阻止する電子回路に広く用いられている。アナログフィルタネットワークでは、電源の出力を平滑化します。共振回路では、特定の周波数に無線機を同調させます。電力伝送システムでは、電圧および電力の流れを安定させる。