Os sistemas de armazenamento de energia são divididos principalmente em cinco categorias: armazenamento de energia física, armazenamento de energia eletroquímica, armazenamento de energia térmica, armazenamento de energia de hidrogênio e armazenamento de energia eletromagnética. Entre eles, o armazenamento físico de energia e o armazenamento eletroquímico de energia são os mais utilizados.
Armazenamento de energia física
Armazenar energia através de meios físicos. As tecnologias comuns incluem:
Armazenamento hidrelétrico bombeado: utilizando-fora dos horários de pico de eletricidade, a água é bombeada para um reservatório superior para armazenar energia potencial e liberada para gerar eletricidade durante os horários de pico. Tecnologia madura, grande capacidade e longa vida útil, mas dependente das condições geográficas.
Armazenamento de energia de ar comprimido: armazenar ar comprimido em cavernas ou tanques subterrâneos de sal fora dos horários de pico de eletricidade e liberá-lo para acionar turbinas para gerar eletricidade durante os horários de pico. Adequado para armazenamento de energia em grande-escala, econômico, mas a seleção do local é limitada.
Armazenamento de energia do volante: conversão de energia elétrica em energia cinética de um volante giratório de alta-velocidade para armazenamento. Tempo de resposta rápido (milissegundos), adequado para cenários de curto-prazo e alta-frequência, como regulação de frequência da rede.
Armazenamento de energia gravitacional: Utiliza as mudanças potenciais de energia durante a elevação e descida de objetos pesados para armazenar energia. Possui ciclo de vida longo e não possui auto-descarga, mas atualmente está em seus estágios iniciais de desenvolvimento.
Armazenamento de energia eletroquímica: consegue armazenamento e liberação de energia por meio de reações químicas internas dentro da bateria. Atualmente, esta é a tecnologia-que mais cresce:
Baterias-de íons de lítio: dominam o mercado, respondendo por mais de 90%, especialmente baterias de fosfato de ferro-lítio. Eles oferecem alta densidade de energia e ciclo de vida longo e são amplamente utilizados em sistemas de energia e armazenamento de energia residencial e comercial.
Baterias de íon-sódio: ricas em recursos de sódio e de baixo custo, com bom desempenho em baixas-temperaturas (retenção de capacidade superior a 90% a -40 graus), são consideradas um complemento importante às baterias de lítio e estão acelerando sua comercialização.
Baterias de fluxo (por exemplo, baterias de fluxo redox de vanádio): A energia é armazenada em um tanque de eletrólito externo. A potência e a capacidade podem ser projetadas de forma independente. Eles oferecem alta segurança intrínseca e longa vida útil, tornando-os adequados para cenários-de armazenamento de energia de longo prazo.
Baterias de chumbo-ácido/chumbo-carbono: tecnologia madura e de baixo custo, mas com baixa densidade de energia e vida útil curta. Eles são usados principalmente em pequenos-sistemas fora da rede ou como energia de reserva.