Energieopslagsystemen worden hoofdzakelijk onderverdeeld in vijf categorieën: fysieke energieopslag, elektrochemische energieopslag, thermische energieopslag, waterstofenergieopslag en elektromagnetische energieopslag. Hiervan worden fysieke energieopslag en elektrochemische energieopslag het meest gebruikt.
Fysieke energieopslag
Energie opslaan via fysieke media. Veel voorkomende technologieën zijn onder meer:
Gepompte waterkrachtopslag: door gebruik te maken van elektriciteitsuren buiten-piekuren, wordt water naar een hoger gelegen reservoir gepompt om potentiële energie op te slaan, en vrijgegeven om elektriciteit op te wekken tijdens piekuren. Volwassen technologie, grote capaciteit en lange levensduur, maar afhankelijk van geografische omstandigheden.
Energieopslag in perslucht: het opslaan van perslucht in ondergrondse zoutcavernes of tanks tijdens dal-elektriciteitsuren, en deze vrijgeven om turbines aan te drijven om elektriciteit op te wekken tijdens piekuren. Geschikt voor grootschalige energieopslag-, economisch, maar locatieselectie is beperkt.
Energieopslag via vliegwiel: elektrische energie wordt omgezet in de kinetische energie van een snel-roterend vliegwiel voor opslag. Snelle responstijd (milliseconden), geschikt voor korte-termijnscenario's met hoge- hoge frequenties, zoals netfrequentieregulering.
Zwaartekrachtenergieopslag: maakt gebruik van de potentiële energieveranderingen tijdens het heffen en laten zakken van zware voorwerpen om energie op te slaan. Het heeft een lange levensduur en geen zelfontlading-, maar bevindt zich momenteel in de beginfase van ontwikkeling.
Elektrochemische energieopslag: Zorgt voor energieopslag en -vrijgave via interne chemische reacties in de batterij. Dit is momenteel de snelst-groeiende technologie:
Lithium--ionbatterijen: domineren de markt, goed voor meer dan 90%, vooral lithium-ijzerfosfaatbatterijen. Ze bieden een hoge energiedichtheid en een lange levensduur, en worden veel gebruikt in energiesystemen, residentiële en commerciële energieopslag.
Natrium-ionbatterijen: rijk aan natriumbronnen en goedkoop, met goede prestaties bij lage- temperaturen (capaciteitsbehoud van meer dan 90% bij -40 graden), worden ze beschouwd als een belangrijke aanvulling op lithiumbatterijen en versnellen ze de commercialisering ervan.
Flow-batterijen (bijv. Vanadium-redox-flow-batterijen): Energie wordt opgeslagen in een externe elektrolyttank. Vermogen en capaciteit kunnen onafhankelijk worden ontworpen. Ze bieden een hoge intrinsieke veiligheid en een lange levensduur, waardoor ze geschikt zijn voor scenario's voor energieopslag op lange termijn.
Lood-zuur/lood-koolstofbatterijen: goedkope en volwassen technologie, maar met een lage energiedichtheid en een korte levensduur. Ze worden meestal gebruikt in kleine systemen buiten het-net of als back-upstroomvoorziening.