En tant que composant clé des nouveaux systèmes électriques, les systèmes de stockage d'énergie ont formé un système de classification diversifié en raison des différences dans les principes techniques, les indicateurs de performance et les scénarios d'application. Clarifier les différences entre les différents systèmes de stockage d'énergie permet d'obtenir une sélection précise et une configuration optimisée pour différents besoins d'ingénierie et structures énergétiques.
D'un point de vue technique, le stockage d'énergie peut être principalement divisé en trois catégories : le stockage d'énergie électrochimique, le stockage d'énergie mécanique et le stockage d'énergie électromagnétique. Chaque catégorie possède ses propres caractéristiques en termes de densité énergétique, de vitesse de réponse, de durée et de structure de coûts. Le stockage électrochimique de l'énergie repose sur des batteries, notamment des batteries au lithium-ion, des batteries au plomb-acide et des batteries à flux. Leurs avantages communs sont une densité d'énergie élevée, un déploiement flexible et une vitesse de réponse rapide (de quelques millisecondes à quelques secondes), ce qui les rend adaptés à la régulation à court-terme et à haute-fréquence et aux scénarios distribués. Parmi elles, les batteries lithium-ion présentent des avantages exceptionnels en termes de durée de vie et d'efficacité et ont été largement utilisées dans les nouvelles infrastructures énergétiques et les applications côté utilisateur-. Les batteries au plomb-acide sont peu coûteuses mais ont une durée de vie plus courte, tandis que les batteries à flux ont un potentiel en termes de stockage d'énergie et de sécurité à long-.
Le stockage mécanique de l'énergie repose sur des processus physiques pour stocker et libérer de l'énergie. Des exemples typiques incluent le stockage hydraulique par pompage, le stockage d’air comprimé et le stockage d’énergie par volant d’inertie. Le stockage hydroélectrique par pompage repose sur la conversion potentielle de l'énergie de l'eau entre les réservoirs supérieur et inférieur, possédant des capacités de stockage d'énergie à grande-échelle et à long-terme (horaire à quotidien). Sa puissance et sa capacité peuvent être conçues indépendamment, ce qui en fait un pilier de l'écrêtement des pointes au niveau du réseau-. Cependant, il est limité par les conditions géographiques et présente un long cycle de construction. Le stockage d'énergie à air comprimé convient également aux scénarios à grande-échelle et à long-terme, utilisant des cavernes souterraines ou des réservoirs de stockage artificiels. Des progrès récents ont été réalisés en matière d'amélioration de l'efficacité et de contrôle des coûts. Le stockage d'énergie par volant d'inertie permet d'obtenir un débit de puissance instantané élevé-grâce au stockage d'énergie cinétique d'un corps rotatif à grande vitesse-, avec une réponse extrêmement rapide, adapté à la gestion de la qualité de l'énergie et à la sauvegarde à court terme-.
Le stockage d'énergie électromagnétique comprend les supercondensateurs et le stockage d'énergie supraconducteur. Le premier permet d'obtenir une charge et une décharge de deuxième-niveau avec une densité de puissance extrêmement élevée, adaptée aux opérations de démarrage-arrêt fréquentes ou à la compensation de charge d'impact ; ce dernier peut réaliser un stockage et une libération d'énergie presque-sans perte dans des environnements spécifiques à basse-température et est encore en phase de démonstration.
Du point de vue de l'application, le stockage électrochimique de l'énergie est plus adapté aux projets distribués de régulation à court terme -et de stockage photovoltaïque intégré-du côté de l'alimentation électrique et du côté utilisateur ; le stockage mécanique de l'énergie, en particulier le stockage hydroélectrique par pompage, est irremplaçable dans l'écrêtement des pointes à long terme au niveau du réseau-au niveau du réseau-et dans le transfert d'énergie entre-temps-période ; Le stockage d'énergie électromagnétique se concentre sur les besoins particuliers de haute précision et de réponse dynamique élevée. Différents systèmes se complètent en termes de capacité, de durée, de coût et d'adaptabilité régionale. La sélection proprement dite nécessite une évaluation complète de la maturité technologique, des aspects économiques et des objectifs de fonctionnement du système afin d'obtenir des performances optimales.