由于受到季節(jié)、氣象和地域等條件的影響，風能和太陽能發(fā)電等可再生能源發(fā)電存在明顯的隨機性、間隙性和波動性等問題，其電力大規(guī)模并入常規(guī)電網(wǎng)會對電網(wǎng)調(diào)峰和系統(tǒng)安全運行帶來顯著影響。研究表明，如果風力發(fā)電裝機占電網(wǎng)容量比例達20%以上，電網(wǎng)的調(diào)峰能力和安全運行將面臨巨大挑戰(zhàn)。而電力儲能技術在很大程度上解決了上述問題，使大規(guī)模風力發(fā)電和太陽能發(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)運行穩(wěn)定性、調(diào)整頻率、補償負荷波動的一種有效手段。
儲能技術主要分為物理儲能(如抽水儲能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等)、化學儲能(如鉛酸電池、氧化還原液流電池、鈉流電池、鋰離子電池)和電磁儲能(如超導電磁儲能、超級電容器儲能等)三大類。根據(jù)各種儲能技術的特點，飛輪儲能、超導電磁儲能和超級電容器儲能適合于需要提供短時較大的脈沖功率場合，如應對電壓暫降和瞬時停電、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；而抽水儲能、壓縮空氣儲能和電化學電池儲能適合于系統(tǒng)調(diào)峰、大型應急電源、可再生能源并入等大規(guī)模、大容量的應用場合。
目前最成熟的大規(guī)模儲能方式是抽水蓄能，它需要配建上、下游兩個水庫。在負荷低谷時段抽水蓄能設備處于電動機工作狀態(tài)，將下游水庫的水抽到上游水庫保存，在負荷高峰時設備處于發(fā)電機工作狀態(tài)，利用儲存在上游水庫中的水發(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、建設周期長和動態(tài)調(diào)節(jié)響應速度慢等因素的影響，抽水儲能技術的大規(guī)模推廣應用受到一定程度的限制。目前全球抽水儲能電站總裝機容量9000萬千瓦，約占全球發(fā)電裝機容量的3%。
壓縮空氣儲能是另一種能實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)應用的儲能方式。利用這種儲能方式，在電網(wǎng)負荷低谷期將富余電能用于驅(qū)動空氣壓縮機，將空氣高壓密封在山洞、報廢礦井和過期油氣井中；在電網(wǎng)負荷高峰期釋放壓縮空氣推動燃汽輪機發(fā)電。由于具有效率高、壽命長、響應速度快等特點，且能源轉(zhuǎn)化效率較高（約為75%左右），因而壓縮空氣儲能是具有發(fā)展?jié)摿Φ膬δ芗夹g之一。
