儲能主要是指電能的儲存。儲能又是石油油藏中的一個名詞，代表儲層儲存油氣的能力。儲能本身不是新興的技術，但從產業角度來說卻是剛剛出現，正處在起步階段。
從狹義上講，針對電能的存儲，儲能是指利用化學或者物理的方法將產生的能量存儲起來並在需要時釋放的一系列技術和措施。
本文將針對目前12種比較典型的儲能方式進行介紹，供大家參考。
一 、機械類儲能
機械類儲能的應用形式只要有抽水蓄能、壓縮空氣儲能和飛輪儲能。
1、抽水蓄能
電網低谷時利用過剩電力將作為液態能量媒體的水從低標高的水庫抽到高標高的水庫，電網峰荷時高標高水庫中的水迴流到下水庫推動水輪機發電機發電。
目前，抽水蓄能機組在一個國家總裝機容量中所佔比重的世界平均水平為3%左右。截至2012年底，全世界儲能裝置總容量為128GW，其中抽水蓄能為127GW，佔99%。
截至2016年年底，全國抽水蓄能電站機組容量為5032.5萬千瓦，運行容量2338.5萬千瓦，在建容量2694萬千瓦，約佔全國總裝機容量16.5億千瓦的3% 。(另在建8座，在建容量894萬千瓦)
2、飛輪儲能
在一個飛輪儲能系統中，電能用於將一個放在真空外殼內的轉子即一個大質量的由固體材料製成的圓柱體加速(達幾萬轉/分鐘)，從而將電能以動能形式儲存起來(利用大轉輪所儲存的慣性能量)。
飛輪儲能多用於工業和UPS中，適用於配電系統運行，以進行頻率調節, 可用作一個不帶蓄電池的 UPS，當供電電源故障時，快速轉移電源，維持小系統的短時間頻率穩定，以保證電能質量 (供電中斷、電壓波動等)。
在我國剛剛開始在配電系統中安裝使用。電科院電力電子研究所曾為北京306醫院安裝了一套容量為250kVA, 磁懸浮軸承的飛輪儲能系統，能運行15秒，2008年投運。
3、壓縮空氣儲能
壓縮空氣儲能採用空氣作為能量的載體，大型的壓縮空氣儲能利用過剩電力將空氣壓縮並儲存在一個地下的結構(如地下洞穴)，當需要時再將壓縮空氣與天然氣混合，燃燒膨脹以推動燃氣輪機發電。
至今, 只有德國和美國有投運的壓縮空氣儲能站。德國 Hundorf 站於1978年投運, 壓縮功率60MW，發電功率290MW(後經改造提高到321MW), 壓縮時間/發電時間=4，2小時連續運行，啟動過上萬次，啟動可靠率達97%。
此外，德國正在建造絕熱型壓縮空氣儲能電站，尚未投運美國Mcintosh, Alabama阿拉巴馬州, 1991年投運, 110MW,壓縮時間/發電時間=1.6，如連續輸出 100MW 可維持26小時，曾因地質不穩定而發生過坍塌事故。此外，美國正在建設幾座大型的壓縮空氣儲能電站，尚未投運。
近來壓縮空氣儲能的研究和開發熱度在不斷上升，國家電網公司已立項研究10MW壓縮空氣儲能。
二、 電氣類儲能
電氣類儲能的應用形式只有超級電容器儲能和超導儲能。
1、超級電容器儲能
根據電化學雙電層理論研製而成的，又稱雙電層電容器，兩電荷層的距離非常小(一般0.5mm以下)，採用特殊電極結構，使電極表面積成萬倍的增加，從而產生極大的電容量。
超級電容器儲能開發已有50多年的歷史，近二十年來技術進步很快，使它的電容量與傳統電容相比大大增加，達到幾千法拉的量級，而且比功率密度可達到傳統電容的十倍。
超級電容器儲能將電能直接儲存在電場中，無能量形式轉換，充放電時間快，適合用於改善電能質量。由於能量密度較低，適合與其他儲能手段聯合使用。
2、超導儲能
超導儲能系統是由一個用超導材料製成的、放在一個低溫容器(cryogenic vessel) (杜瓦Dewar )中的線圈、功率調節系統(PCS)和低溫製冷系統等組成。
能量以超導線圈中循環流動的直流電流方式儲存在磁場中。
超導儲能適合用於提高電能質量，增加系統阻尼，改善系統穩定性能，特別是用於抑制低頻功率振盪。
但是由於其格昂貴和維護複雜，雖然已有商業性的低溫和高溫超導儲能產品可用，在電網中應用很少，大多是試驗性的。SMES 在電力系統中的應用取決於超導技術的發展 (特別是材料、低成本、製冷、電力電子等方面技術的發展)。
三、 電化學類儲能
電化學類儲能主要包括各種二次電池，有鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池和液流電池等，這些電池多數技術上比較成熟，近年來成為關注的重點，並且還獲得許多實際應用。
1、鉛酸電池
鉛酸電池是世界上應用最廣泛的電池之一。鉛酸電池內的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中，兩極間會產生2V的電勢，這就是鉛酸電池的原理。
鉛酸電池常常用於電力系統的事故電源或備用電源，以往大多數獨立型光伏發電系統配備此類電池。目前有逐漸被其他電池(如鋰離子電池)替代的趨勢。
2、鋰離子電池
鋰離子電池實際上是一個鋰離子濃差電池，正負電極由兩種不同的鋰離子嵌入化合物構。
充電時，Li+從正極脫嵌經過電解質嵌入負極，此時負極處於富鋰態，正極處於貧鋰態;放電時則相反，Li+從負極脫嵌，經過電解質嵌入正極，正極處於富鋰態，負極處於貧鋰態。
由於鋰離子電池在電動汽車、計算機、手機等便攜式和移動設備上的應用，所以它目前幾乎已成為世界上應用最為廣泛的電池。
鋰離子電池的能量密度和功率密度都較高，這是它能得到廣泛應用和關注的主要原因。
它的技術發展很快，近年來，大規模生產和多場合應用使其價格急速下降，因而在電力系統中的應用也越來越多。
鋰離子電池技術仍然在不斷地開發中，目前的研究集中在進一步提高它的使用壽命和安全性，降低成本、以及新的正、負極材料的開發上。
3、鈉硫電池
鈉硫電池的陽極由液態的硫組成，陰極由液態的鈉組成，中間隔有陶瓷材料的貝塔鋁管。電池的運行溫度需保持在300℃以上，以使電極處於熔融狀態。
日本的NGK公司是世界上唯一能製造出高性能的鈉硫電池的廠家。目前採用50kW的模塊，可由多個50kW的模塊組成MW級的大容量的電池組件。
在日本、德國、法國、美國等地已建有約200多處此類儲能電站，主要用於負荷調平、移峰、改善電能質量和可再生能源發電，電池價格仍然較高。
4 、全釩液流電池
在液流電池中，能量儲存在溶解於液態電解質的電活性物種中，而液態電解質儲存在電池外部的罐中，用泵將儲存在罐中的電解質打入電池堆棧，並通過電極和薄膜，將電能轉化為化學能，或將化學能轉化為電能。
液流電池有多個體系，其中全釩氧化還原液流電池(vanadium redox flow battery, VRFB)最受關注。
這種電池技術最早為澳大利亞新南威爾士大學發明，後技術轉讓給加拿大的VRB公司。
在2010年以後被中國的普能公司收購，中國的普能公司的產品在國內外一些試點工程項目中獲得了應用。
電池的功率和能量是不相關的，儲存的能量取決於儲存罐的大小，因而可以儲存長達數小時至數天的能量，容量也可達MW級，適合於應用在電力系統中。
四、熱儲能
在一個熱儲能系統中，熱能被儲存在隔熱容器的媒質中，以後需要時可以被轉化回電能，也可直接利用而不再轉化回電能。
熱儲能有許多不同的技術，可進一步分為顯熱儲存(sensible heat storage)和潛熱儲存(latent heat storage)等。
顯熱儲存方式中，用於儲熱的媒質可以是液態的水，熱水可直接使用，也可用於房間的取暖等，運行中熱水的溫度是有變化的。
而潛熱儲存是通過相變材料( Phase Change Materials, PCMs)來完成的，該相變材料即為儲存熱能的媒質。
由於熱儲能儲存的熱量可以很大，所以在可再生能源發電的利用上會有一定的作用。熔融鹽常常作為一種相變材料，用於集熱式太陽能熱發電站中。此外，還有許多其他種類的儲熱技術正在開發中，它們有許多不同的作用。
五、化學類儲能
化學儲能系統（CSS）通過系統中化合物的化學反應來儲存和釋放能量。化學類儲能主要是指利用氫或合成天然氣作為二次能源的載體。
燃料電池
燃料電池是一種典型的化學儲能系統，可將化學能的燃料不斷轉換為電能。燃料電池與電化學電池之間的主要區別就是他們提供電能的方式。 在燃料電池中，燃料和氧化劑由外部提供 ，並且這些部件集成在電池內部（金屬 - 空氣電池除外）。燃料電池的優勢在於只要向其供應活性物質就可以發電。燃料電池效率在40%-85％範圍內。
燃料電池是繼水力發電、熱能發電和原子能發電之後的第四種發電技術。由於燃料電池是通過電化學反應把燃料的化學能中的吉布斯自由能部分轉換成電能，不受卡諾循環效應的限制，因此效率高; 另外，燃料電池用氫氣和氧氣作為同時沒有機械傳動部件，故沒有噪原料聲汙染，排放物只有純淨水。由此可見，從節約能源和保護生態環境的角度來看，燃料電池是最有發展前途的發電技術。
水氫機
水氫機是採用催化重整及純化多項技術從醇水中獲得高純氫，通過質子膜系統產生電、熱等多種能源的裝置。
水氫機利用催化重整技術，將甲醇水作為原料制氫直接發電，從根本上解決了儲氫和運輸的安全難題。實現可移動的電力供應，具有安全環保，發電效率高，來料方便等特點。化學公式如下：制氫：CH3OH + H2O → CO2 + 3H2 發電：2H2 + O2 → 2H2O + 電。水氫機制氫發電的過程也被稱作為水氫技術，廣東合即得能源科技有限公司熱衷於推動此項技術，並已有示範項目在基站投入運行。水氫機既可成為分佈式發電和微電網的重要組成部分，還可以在新能源汽車行業發揮重要的作用。
甲醇可以通過傳統化石能源清潔化生產製得，也可以通過太陽能、風能等間歇式可再生能源轉換獲得，還可以利用農作物秸稈、動物糞便和有機物發酵獲得，是可再生以及重複利用，轉換氫能的優選媒介，也是實現國家中長期儲能的大宗化工原料。未來可以直接用空氣中的二氧化碳或工廠排放的二氧化碳生產甲醇。
水氫機的普遍使用，將改善電力系統的整體運營效率。水氫發電技術通過在發、供、用各環節的協調配合，減少系統冗餘和備用，提高電力系統設備利用率。同時，延長升級改造的週期，從而降低投資和用電價格。
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