Hệ thống lưu trữ năng lượng chuyển đổi năng lượng điện thành các dạng năng lượng khác, lưu trữ và sau đó chuyển đổi lại thành năng lượng điện để sử dụng khi cần thiết. Cốt lõi của hệ thống lưu trữ năng lượng nằm ở công nghệ lưu trữ và chuyển đổi năng lượng, chủ yếu bao gồm lưu trữ pin, lưu trữ siêu tụ điện, lưu trữ bánh đà, lưu trữ khí nén và lưu trữ thủy điện được bơm. Lưu trữ pin hiện là công nghệ lưu trữ năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất. Nguyên lý hoạt động của nó là lưu trữ năng lượng điện trong pin thông qua các phản ứng điện hóa và sau đó chuyển đổi năng lượng hóa học thành năng lượng điện trong quá trình phóng điện. Bộ lưu trữ siêu tụ điện sử dụng bộ lưu trữ năng lượng tĩnh điện, mang lại khả năng sạc và xả nhanh chóng. Bộ lưu trữ bánh đà sử dụng bánh đà quay tốc độ cao- để lưu trữ động năng, giải phóng động năng bằng cách giảm tốc khi cần thiết. Bộ lưu trữ khí nén và bộ lưu trữ thủy điện được bơm chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng tiềm năng và phù hợp cho việc lưu trữ năng lượng-quy mô lớn. Hệ thống lưu trữ năng lượng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như điều tiết giờ cao điểm của lưới điện, tích hợp năng lượng tái tạo và cung cấp điện khẩn cấp.