Kemijska pohrana energijekoristi električnu energiju za pretvaranje nisko-energetskih tvari u-visoke{1}}energetske tvari za skladištenje, čime se postiže skladištenje energije. Trenutno široko korištene tehnologije u području skladištenja kemijske energije uključuju skladištenje energije vodika i skladištenje energije sintetičkih goriva (kao što su metan i metanol). Ovi mediji za pohranu mogu se koristiti izravno kao izvori energije. Stoga se u tom pogledu kemijsko skladištenje energije bitno razlikuje od tradicionalnih metoda skladištenja energije gdje su i ulaz i izlaz električna energija. Kada krajnji korisnici mogu izravno koristiti tvari poput vodika ili metana (npr. u vozilima s vodikovim gorivim ćelijama, kombiniranim sustavima grijanja i električne energije ili kemijskoj industriji), te pohranjene oblike energije ne treba pretvarati natrag u električnu energiju u elektroenergetskom sustavu, čime se poboljšava učinkovitost cjelokupnog sustava iskorištavanja energije. Ova izravna metoda korištenja učinkovito transformira tradicionalno skladištenje "sekundarne energije" u učinkovitiji model skladištenja "tercijarne energije". Stoga je skladištenje kemijske energije često presudna karika u procesu pretvorbe energije, nudeći prednosti poput visoke gustoće energije, dugog vremena skladištenja i fleksibilnog razmjera, što ga čini prikladnim za dugoročno-skladištenje energije velikih-razmjera. Nadalje, skladištenje kemijske energije može iskoristiti postojeću energetsku infrastrukturu, poput cjevovoda prirodnog plina i skladišta tekućeg goriva, čime se smanjuju troškovi postavljanja. Stoga skladištenje kemijske energije ima golem potencijal za razvoj u povezivanju s mrežom obnovljivih izvora energije, industrijskoj potražnji za toplinom i transportu, posebno u rješavanju nestabilnosti obnovljive energije.
Skladištenje vodikove energije
Skladištenje vodikove energije je tehnologija koja pretvara električnu energiju u vodik za skladištenje. Njegova srž uključuje proizvodnju vodika elektrolizom vode ili drugim kemijskim procesima i oslobađanje energije kada je to potrebno putem gorivih ćelija ili izravnog izgaranja. Vodik, kao čisti sekundarni izvor energije, ima visoku gustoću energije i nultu emisiju ugljika te se naširoko koristi u transportu, industriji i skladištenju energije. Ključni izazovi tehnologije skladištenja vodika leže u učinkovitoj proizvodnji, skladištenju i transportu vodika. Trenutačno glavne metode pohranjivanja vodika uključuju pohranjivanje vodika pod visokim-tlakom, pohranjivanje kriogenog tekućeg vodika i pohranjivanje vodika u čvrstom-stanju (kao što je pohranjivanje vodika u metalnom hidridu). Iako su sustavi za pohranjivanje vodika relativno skupi, s tehnološkim napretkom, posebno razvojem tehnologija za proizvodnju zelenog vodika, pohranjivanje vodikove energije smatra se jednim od važnih rješenja za postizanje duboke dekarbonizacije i poticanje transformacije energije u budućnosti, posebno prikladno za velike-razmjere, dugo-pohranjivanje-energije i teške-transportne aplikacije.
Skladištenje energije sintetičkog goriva
Skladištenje sintetičkog goriva koristi električnu energiju za proizvodnju kemijskih goriva (kao što su sintetički prirodni plin i sintetička tekuća goriva) za dugoročno-skladištenje energije. Ova tehnologija obično uključuje elektrolizu vode za proizvodnju vodika, koji se zatim kombinira s ugljikovim dioksidom za sintetiziranje ugljikovodika poput metana, metanola ili sintetičkog dizela. Ta se sintetička goriva mogu skladištiti i transportirati, te po potrebi pretvoriti u električnu ili mehaničku energiju izgaranjem ili u gorivim ćelijama. Prednost skladištenja sintetičkog goriva leži u njegovoj kompatibilnosti s postojećom energetskom infrastrukturom, kao što su postojeći cjevovodi prirodnog plina, sustavi skladištenja i distribucije tekućeg goriva, što ga čini prikladnim za dugoročno-skladištenje energije velikih-razmjera. Nadalje, sintetička goriva mogu poslužiti kao -dopuna proizvodnji obnovljive energije za smanjenje vršne energije, pomažući uravnotežiti električnu mrežu. Iako sintetička goriva imaju nižu ukupnu učinkovitost i veće troškove, uz sve veću dostupnost obnovljive energije i napredak u tehnologijama za hvatanje i iskorištavanje ugljika, očekuje se da će skladištenje sintetičkih goriva postati važna komponenta budućih energetskih sustava s niskom-ugljikom.