反对可再生能源的一个论点是，它是不稳定的——风力发电仅在刮风时才能工作，太阳能电池板仅在白天才会产生电力。这就是电能存储(Electrical Energy Storage, EES)发挥作用的地方，当能量产生时将其存储起来，并在需要时将其返回。
传统的抽水水力发电方法依赖于位于不同水平面的两个相连的水库。当太阳照耀或风吹时，可再生能源被用来将水从下水库抽到上水库，有效地储存能量。在夜间或需求高的时候，上层水库的水向下流动，通过水轮机将流回下层水库的水发电。抽水蓄能是最大的电网储能形式，占全球已安装电网储能的95%。
水库水力系统的问题是蓄水池需要大量空间，这可能对环境和社会都有影响。另一种方法是，通过电化学能源技术将能源储存在电池中。
在很长一段时间里，可再生能源的电池储存成本被认为是令人望而却步的。事实上，十年前，锂离子蓄电池的价格约为1,200美元/千瓦时。如今，由于大力发展价格低廉且更有影响力的电动汽车（EV）用锂离子电池，电池的成本已经降至150美元/千瓦时至200美元/千瓦时，到2025年，电池成本或低于100美元/千瓦时。
成本下降使锂离子电池在存储可再生资源中成为可实用方法，并开发超大规模存储系统。这些现代EES系统的特点是额定功率为兆瓦(MW)，储能容量为兆瓦小时(MWh)。2021年，全球有1,363个储能项目运行，11个项目正在建设中。40%的运营项目位于美国，加利福尼亚以215个储能运营项目居美国首位，其次是夏威夷、纽约、德克萨斯。
以下是全球六大电网存储系统：
Vistra Moss Landing
蒙特利县，加利福尼亚州
1600 兆瓦时/400 兆瓦
这是目前全球最大规模的电网级锂离子蓄电池储能系统。Moss Landing储能电站自从1950年开始产电，曾一度是加利福尼亚州最大的发电站。2018年，该发电站启动了300兆瓦/1,200兆瓦时的蓄电池储能项目，一期于2020年开始运营。自那以后，二期又增加了100兆瓦/400兆瓦时的容量，并于2022年宣布计划在2023年再新增350兆瓦/1,400兆瓦时。二期阶段并非全无问题，部分电池储能系统偶尔因为过热需要暂时性关闭。
Manatee Energy Storage Center
马纳提县，佛罗里达州
900 兆瓦时/409 兆瓦
第一批电池模块于2021年由佛罗里达电力与照明公司（FPL）员工安装在Manatee能源储能中心（Manatee Energy Storage Center）。Manatee储存工厂与现有的太阳能发电厂位于同一地点。随着几个较小型太阳能和储能工厂的建成，该公司将使两座天然气工厂停止运行。在工程的整个生命周内为电力公司的客户节省1亿美元的燃料和运营成本。
到目前为止，FPL表示，已经安装了132个单独的38吨电池容器及其逆变器，正在现场安装超过5万个电池模块。FPL的目标是从现在到2030年在其服务领域安装额外的700MW电池存储。
Valley Center
圣迭戈县，加利福尼亚州
560 兆瓦时/140 兆瓦
2022年初，可再生能源项目运营商以及开发商Terra-Gen将Valley Center电池存储项目上线，向当地电网提供清洁能源。
该项目已经建成，可向当地提供140兆瓦的电力，能够持续4小时，以支持当地电网的可靠性和弹性。
在圣迭戈县的设施建设期间，该公司在将锂离子电池模块安装到外壳内的机架之前，搬进了53个20吨和40吨的电池外壳。
Victorian Big Battery
维多利亚，澳大利亚
450 兆瓦时/300 兆瓦
2017年，曾是全球最大规模的锂离子电池电网级储能在澳大利亚Hornsdale启动。有关人士指出是由于可再生能源造成的电力不足，Elon Musk承诺在紧迫的时间内建设100兆瓦的设施，免费供应。Hornsdale的成功在许多方面推动了整个锂离子电网储能行业的发展。
Victorian Big Battery是一家并网发电的电池存储设施，位于澳大利亚维多利亚吉隆附近。在2021年初开始建设，电池系统于2021年12月投入运营。Victorian Big Battery由212组特斯拉超级锂离子蓄电池组成，每一组蓄电池的容量高达3兆瓦。该电池系统能够存储足够的电力，可以为维多利亚百万家庭提供长达半小时的电力。
Alamitos Energy Center
长滩，加利福尼亚
400 兆瓦时/100 兆瓦
Alamitos能源中心（AES）最初建于20世纪50年代，是天然气发电系统的所在地。AES是加州第二大电力工厂。AES电池储能系统是第一个独立的电池储能系统，专门设计用于取代美国天然气发电厂。
AES Alamitos电池系统不仅可以在电力需求高峰时及时提供电力，还可以支持电网现代化，增加可再生能源的整合，降低成本以及温室气体排放。该系统采用的是AES与西门子的合资企业Fluence的Advancion 5锂离子电池存储技术。
100兆瓦/400兆瓦时的储能将允许国家‘留出’可再生能源在高峰时间段使用，并通过释放储存的可再生能源来满足高峰需求，从而减少化石燃料的依赖。这一输出相当于在高峰时期为2.2万户当地家庭使用清洁能源照明。
Saticoy BESS
文图拉县, 加利福尼亚
400 兆瓦时/100 兆瓦
Saticoy电力存储系统（BESS）耗时九个月完成，并在2021年中完工。该发电厂可存储的电力可为整个加州的Oxnard供电4小时，或可为文图拉县提供半小时的电力。
Saticoy BESS配备142组特斯拉超级电池组，每组蓄电池都可存储3兆瓦，整个发电厂可以存储大约100兆瓦/400兆瓦时的电力。特斯拉超级电池组可以通过电网充电，在非高峰时段储能，并可以放电以匹配电力供应和需求，提高电网的稳定性和可靠性。
中国化学与物理电源行业协会 杨柳翻译
2022.4.2