Като ключов компонент на новите енергийни системи, системите за съхранение на енергия са формирали разнообразна класификационна система поради разликите в техническите принципи, показателите за ефективност и сценариите на приложение. Изясняването на разликите между различните системи за съхранение на енергия помага да се постигне прецизен подбор и оптимизирана конфигурация за различни инженерни нужди и енергийни структури.
От техническа гледна точка съхранението на енергия може да бъде разделено основно на три категории: електрохимично съхранение на енергия, механично съхранение на енергия и електромагнитно съхранение на енергия. Всяка категория има свои собствени характеристики по отношение на енергийна плътност, скорост на реакция, продължителност и структура на разходите. Електрохимичното съхранение на енергия се основава на батерии, включително литиево-йонни батерии, оловно-киселинни батерии и поточни батерии. Техните общи предимства са висока енергийна плътност, гъвкаво разгръщане и бърза скорост на реакция (милисекунди до секунди), което ги прави подходящи за краткосрочно-регулиране с висока-честота и разпределени сценарии. Сред тях литиево-йонните батерии имат изключителен цикъл на живот и предимства в ефективността и са широко използвани в нова енергийна инфраструктура и приложения от страна на-потребителя. Оловно{11}}киселинните батерии имат ниска цена, но по-кратък живот, докато проточните батерии имат потенциал за дългосрочно-съхранение на енергия и безопасност.
Механичното съхранение на енергия разчита на физически процеси за съхраняване и освобождаване на енергия. Типичните примери включват помпено водно съхранение, съхранение на сгъстен въздух и съхранение на енергия с маховик. Помпено водно съхранение разчита на потенциалното енергийно преобразуване на водата между горните и долните резервоари, притежавайки широко-мащабни, дългосрочни-(часови до дневни) възможности за съхранение на енергия. Мощността и капацитетът му могат да бъдат проектирани независимо, което го прави опора за бръснене на върховете на нивото на мрежата-. Той обаче е ограничен от географски условия и има дълъг строителен цикъл. Съхранението на енергия със сгъстен въздух също е подходящо за мащабни-мащабни,-дългосрочни сценарии, като се използват подземни пещери или изкуствени резервоари за съхранение. Наскоро беше постигнат напредък в подобряването на ефективността и контрола на разходите. Съхранение на енергия с маховик постига мигновена висока{12}}енергийна пропускателна способност чрез съхранение на кинетична енергия на високо{13}}скоростно въртящо се тяло, с изключително бърза реакция, подходящо за управление на качеството на енергията и краткосрочно-подкрепа.
Електромагнитното съхранение на енергия включва суперкондензатори и свръхпроводящо съхранение на енергия. Първият постига второ-ниво на зареждане и разреждане с изключително висока плътност на мощността, подходящо за чести стартиране-стопиране или компенсиране на ударно натоварване; последният може да постигне почти-съхраняване и освобождаване на енергия без загуби при специфични ни-температурни среди и все още е в етап на демонстрация.
От гледна точка на приложението електрохимичното съхранение на енергия е по-подходящо за разпределено, краткосрочно-регулиране и проекти за интегрирано фотоволтаично-съхранение както от страна на електрозахранването, така и от страна на потребителя; механичното съхранение на енергия, особено помпено хидроакумулиране, е незаменимо в мрежово-ниво на дългосрочно-пиково бръснене и между-време-пренос на енергия; електромагнитното съхранение на енергия се фокусира върху специалните нужди от висока точност и висока динамична реакция. Различни системи се допълват взаимно по отношение на капацитет, продължителност, цена и регионална адаптивност. Действителният избор изисква цялостна оценка на целите на зрелостта на технологията, икономиката и работата на системата, за да се постигне оптимална производителност.