儲能
儲能是指把能量儲存起來，而儲能技術是指將較難儲存的能源形式，轉換成技術上較容易且成本低的形式儲存起來，並在需要時釋放使用的技術。例如：太陽能熱水器將光能（輻射）存在熱水（熱能）裡，電池將電能存在材料化學能裡。
儲能技術依據能源的利用方式分類，主要有機械、電化學、化學、電氣、熱或混合系統類型，再根據其形成和組成材料，將系統分為各種類型[1]，如表1所示。
表1 儲能系統分類與說明
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儲能系統
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儲能技術
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儲能方式
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優缺點
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機械儲能系統
(MSS)
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抽水蓄能
(PHS)
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利用兩個不同高度的蓄水池，在非尖端時段從低位能水庫抽水到高位能水庫，必要時，水從高位能水庫流回到低位能水庫，帶動渦輪發電機(位能轉換成動能)來產生電力。
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- 優點：壽命非常長，並具有循環穩定性
- 缺點：必須依賴地形條件和大量土地利用
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壓縮空氣儲能
(CAES)
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以空氣作為儲存介質，壓縮空氣與天然氣混合、膨脹，再進一步轉化成改性氣體，在等溫、絕熱和非絕熱情況下，帶動渦輪發電機發電。
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- 優點：儲備容量大
- 缺點：循環效率低，受限於地點地理位置
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飛輪儲能
(FES)
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將轉動動能儲存在轉動圓柱體中，將旋轉體保持在恆定速率，能量保存在飛輪中，當轉動速率愈高時，儲存能量就愈高。
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- 優點：良好的循環穩定性和壽命長，維護量少，儲能密度高、功率大、效率高和使用環保材料
- 缺點：釋能時間短
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電化學儲能系統
(Ecss)
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二次電池
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能量在電極的有效質量中充、放電循環。
如鉛酸電池、鎳基電池、鋅-鹵素電池、金屬-空氣電池、鈉-β電池、高溫鋰電池和溫室鋰電池。
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- 優點：高比能、高功率密度、放電曲線平坦、低電阻、記憶效應低，以及操作溫度範圍廣
- 缺點：可能含有毒物質
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液流電池
(FB)
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能量儲存在一種或多種電活性物質的液態電解質中，電解質從外部泵送至電化學電池內部，將化學能直接轉化為電能，反之亦然。
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- 優點：高生命週期穩定性、高效率、功率靈活性和容量需求
- 缺點：體積龐大
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化學儲能系統
(CSS)
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燃料電池
(FC)
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燃料和氧化劑從外部供應，集成於電池中產生電能，只要能提供燃料與氧氣就可用來產電。
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- 優點：能量可以大量儲存，儲存時間長，可被輸送、運輸
- 缺點：技術成本高、啟動緩慢
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電氣儲能系統
(EeSS)
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超級電容
(UC)
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將電能儲存於介電質的電場中。
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- 優點：高功率密度、壽命長、耐高電壓與高溫
- 缺點：能量密度低於電化學電池，高自放電
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超導磁線圈
(SMES)
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電流透過磁場磁通的形式儲存起來。
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- 優點：高能量儲存效率與全能量放電能力，循環壽命長和反應快
- 缺點：成本很高，需維持在低溫系統中
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熱儲能系統
(TSS)
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潛熱儲能
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利用有機(如石蠟)、無機(如水泥)和相變材料(PCM)作為儲存介質，其中相變材料是在介質的相變過程中進行熱交換。
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- 優點：在儲能成本、可再生能源的利用率、溫室氣體排放方面，比電化學儲能更具有優勢
- 缺點：受限於物質的熱反應性能與須在高溫環境
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顯熱儲能
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在溫度變化下，將熱能儲存在介質之中，儲存容量與介質的比熱和質量有關，儲存介質有固態的地表、鑄鐵或混凝土，或是液態的水或油。
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熱化學吸收儲能
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熱系統通過吸附/吸收和化學反應來儲放能量。
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混合儲能系統
(HSS)
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短期混合儲能
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電池與電池混合、電池和超級電容混合、燃料電池和電池、電池和超導電磁鐵混合、電池和飛輪混合、壓縮空氣儲能和電池混合
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透過組合具有互補特性的兩個或多個儲能系統來優化、平衡能源的儲存和傳輸，考慮其能量密度、功率密度、放電率、生命週期和成本，來確保儲能系統的性能最佳化
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長期混合儲能
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燃料電池和超級電容混合，燃料電池和超高速飛輪混合、壓縮空氣儲能和超級電容混合
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在電力系統裡，經常被使用的儲能系統是抽蓄水力及電化學電池，而抽蓄水力發展往往受控於自然環境條件，且其反應時間較慢，因此各類型的電化學電池為目前儲能技術發展的主流，尤其是鋰離子電池，具備高能量密度與極低自放電的特性，為目前消費性電子產品主要使用的電池類型。
在電力系統裡，電力的供需是平衡的，為了應付突然增加的電力負載，一般來說，會準備約10%的備援電力。但是當有過多的電力供應時，反而會造成系統的不穩定，此時儲能技術便是提供電能轉換的重要工具，特別是太陽光電及風力發電這類間歇性再生能源，在日照及風力變化的影響下，儲能技術能發揮儲存過多電力或補償不足的電力，以達穩定電力供給的功能。除此之外，因應每日電力負載變化，儲能能將離峰時間的過多電力儲存，轉移到尖峰時間使用，即為儲能系統削峰填谷的概念，系統不必為了電力需求變化不斷升載、降載，使得電力供應更具彈性。
為了解決再生能源受天候、季節所產生的間歇性發電問題，如抽蓄水力發電系統、鉛酸電池、液流電池、鋰離子電池等具有快速充放電能力的儲能系統就成為重要的輔助設施[2]。雖然水力發電被認為是比較環保的儲能與發電方式，但需要有適合的天然地形，像是台灣的日月潭，或是北歐崎嶇的山脈地形，才能夠設置適合的抽蓄水力設施，且大多數可開發的地點都已飽和，增設較不容易。
【電能社會相關性】
在淨零碳排的趨勢下，未來不管是家戶、社區或是工廠、園區等，再生能源的大量建置也將帶動儲能系統需求，或是在交通運具電動化，燃油車也將逐步轉向電動車發展，也將帶動大量的動力電池需求。對於再生能源自發自用型的社區家戶，儲能系統設置能調節社區的電力運用，包含社區充電設施的電力調配等，也有機會參與時間電價及需量服務等電力市場交易。
- 儲能技術的介紹與發展(2019). 財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心。檢自https://portal.stpi.narl.org.tw/index/article/10491
- 儲能系統在能源轉型扮演的角色與發展方向(2020)。能源教育資源總中心。檢自
https://learnenergy.tw/index.php?inter=knowledge&id=514 (May 17, 2020)