由于受到季節(jié)、氣象和地域等條件的影響，風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電等可再生能源發(fā)電存在明顯的隨機(jī)性、間隙性和波動(dòng)性等問(wèn)題，其電力大規(guī)模并入常規(guī)電網(wǎng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來(lái)顯著影響。研究表明，如果風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)占電網(wǎng)容量比例達(dá)20%以上，電網(wǎng)的調(diào)峰能力和安全運(yùn)行將面臨巨大挑戰(zhàn)。而電力儲(chǔ)能技術(shù)在很大程度上解決了上述問(wèn)題，使大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電能夠方便可靠地并入常規(guī)電網(wǎng)，因而成為提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補(bǔ)償負(fù)荷波動(dòng)的一種有效手段。
儲(chǔ)能技術(shù)主要分為物理儲(chǔ)能(如抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等)、化學(xué)儲(chǔ)能(如鉛酸電池、氧化還原液流電池、鈉流電池、鋰離子電池)和電磁儲(chǔ)能(如超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能、超級(jí)電容器儲(chǔ)能等)三大類。根據(jù)各種儲(chǔ)能技術(shù)的特點(diǎn)，飛輪儲(chǔ)能、超導(dǎo)電磁儲(chǔ)能和超級(jí)電容器儲(chǔ)能適合于需要提供短時(shí)較大的脈沖功率場(chǎng)合，如應(yīng)對(duì)電壓暫降和瞬時(shí)停電、提高用戶的用電質(zhì)量，抑制電力系統(tǒng)低頻振蕩、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性等;而抽水儲(chǔ)能、壓縮空氣儲(chǔ)能和電化學(xué)電池儲(chǔ)能適合于系統(tǒng)調(diào)峰、大型應(yīng)急電源、可再生能源并入等大規(guī)模、大容量的應(yīng)用場(chǎng)合。
目前最成熟的大規(guī)模儲(chǔ)能方式是抽水蓄能，它需要配建上、下游兩個(gè)水庫(kù)。在負(fù)荷低谷時(shí)段抽水蓄能設(shè)備處于電動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)，將下游水庫(kù)的水抽到上游水庫(kù)保存，在負(fù)荷高峰時(shí)設(shè)備處于發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)，利用儲(chǔ)存在上游水庫(kù)中的水發(fā)電。其能量轉(zhuǎn)換效率在70%到75%左右。但由于受建站選址要求高、建設(shè)周期長(zhǎng)和動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)響應(yīng)速度慢等因素的影響，抽水儲(chǔ)能技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用受到一定程度的限制。目前全球抽水儲(chǔ)能電站總裝機(jī)容量9000萬(wàn)千瓦，約占全球發(fā)電裝機(jī)容量的3%。
壓縮空氣儲(chǔ)能是另一種能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的儲(chǔ)能方式。利用這種儲(chǔ)能方式，在電網(wǎng)負(fù)荷低谷期將富余電能用于驅(qū)動(dòng)空氣壓縮機(jī)，將空氣高壓密封在山洞、報(bào)廢礦井和過(guò)期油氣井中;在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期釋放壓縮空氣推動(dòng)燃汽輪機(jī)發(fā)電。由于具有效率高、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，且能源轉(zhuǎn)化效率較高(約為75%左右)，因而壓縮空氣儲(chǔ)能是具有發(fā)展?jié)摿Φ膬?chǔ)能技術(shù)之一。
