快速發展的儲能技術能提高供電系統的靈活性，根據儲能需求，如：季節性儲能、填補每日用電需求高峰、維持電網平衡等，選用適合的儲能技術是電力市場的重要議題。

儲能系統是提高供電系統靈活性的重要技術，隨著再生能源比例增加，供電系統的靈活性成為電力市場中的重要優勢。實務上，儲能系統中各項技術的特性與應用範圍有所不同，文章先彙整儲能系統主要技術的運作原理及應用範圍，再進一步摘述電力市場中儲能系統的技術需求與適用。

一、儲能系統的運作原理及適用範圍
(一)化學儲能系統
包括氫氣儲能、合成天然氣儲能等儲能技術，化學儲能系統的主要特性是高能量密度、可使用的輸電方式多、可選擇的儲能技術多。
運作原理：將電力儲存在氣態、液態或固態等不同形式的化學物質中，並藉由化學反應釋放電力。
應用範圍：季節性儲能、航運及空運等運輸業的電氣化。

1、電化學儲能系統
包括鋰電池、鉛酸電池、鈉硫電池、液流電池等儲能技術。
運作原理：以電池儲存電力，將電力轉換成化學能儲存在電池內，需要用電時再將化學能轉換成電能供電。
應用範圍：交通運輸業的電氣化、固定式應用。

(二)電力儲能系統
將電能存儲存在電容器中，包括超級電容器儲能技術以及超導磁儲能技術，電力儲能系統儲存電力的容量有限，但反應時間很快，儲能功率和效率非常高。
運作原理：
1、超級電容器
利用高表面積碳電極和液體電解質之間界面處的雙電荷層中儲存電力，將電力儲存在兩個電極之間的靜電場中。
2、超導磁儲能
利用超導體的低電力損耗特性，將能量儲存在超導線圈的磁場中，可在高循環效率下非常快速地輸送高功率電力。
應用範圍：
1、超級電容器
大功率的儲能應用、穩定電力傳輸線穩定、電力頻率調控、穩定再生能源電力供應。
2、超導磁儲能
脈衝電源供電、改善供電穩定性、電壓調控、無效功率補償、不斷電電源供應器。

(三)機械儲能系統
1、壓縮空氣儲能
運作原理：在用電離峰期使用壓縮機壓縮空氣，並儲存在地下空間。在用電高峰期使用燃氣渦輪機，釋放地下空間的壓縮空氣發電。
應用範圍：慣性響應(inertial response)，用於解決電網電力供需不平衡的問題、快速頻率響應、供電設施故障後快速恢復供電、動態供電反應。

2、飛輪儲能
運作原理：在飛輪高速旋轉下，以旋轉動能的方式儲存能量。需要用電時則將旋轉動能轉換成電能，此時飛輪旋轉速度會逐漸變慢。
適用範圍：提升電網穩定性、一般工業應用。

3、抽水蓄能
運作原理：將用電離峰時的剩餘電力帶動抽水泵，把水輸送至地勢較高的蓄水庫，以水的位能儲存能量。在用電的尖峰時間再將水放出推動水道間的渦輪機進行發電。
應用範圍：短時間的供電儲備、用電離、尖峰的能源調控、電力系統的黑啟動(black start)。

4、液態空氣儲能(Liquid Air energy storage, LAES)
運作原理：又稱為低溫儲能，以液態空氣或液態氮氣為原料，在用電離峰時段的剩餘電能驅動空氣液化機吸取周圍的空氣，進而產生液態空氣。需要用電時，將液態空氣從低壓絕熱的儲存槽中以高壓的狀態輸出並驅動發電機產生電能。LAES可以吸收大量的剩餘能源整合再生能源，進而減少能源消耗。
應用範圍：供電平衡、供電頻率控制、備用電源、輔助電網穩定、提升發電廠的靈活性以及電力系統的黑啟動(black start)，在不依賴外部電力網絡的下使電網的一部分恢復運作，提升電力設施中斷的恢復力。

(四)熱能儲能系統
將熱能儲存在儲熱材料中，透過控制溫度調控能量的儲存與釋放，包括顯熱能儲存、潛熱能儲存與熱化學能儲存三種儲能技術。
1、顯熱能儲存
運作原理：是最常見的熱能儲存技術，利用升高或降低儲熱材料的溫度，進而儲存或釋放熱能。材料來源豐富、成本低廉是該技術的主要優點，常見顯熱儲能材料包括水、土壤、砂石及岩石。
應用範圍：區域供熱、單一建築物的儲能系統、聚焦型太陽熱能發電。

2、潛熱能儲存
運作原理：藉由溫度的改變控制相變化儲熱材料（PCM）的相轉移變化，進而調控能量的儲存與釋放。相變化材料可以再細成下列幾種類別：固相－固相、固相－液相、液相－氣相、固相－氣相等，常見的材料有鹽類水合物（Salt hydrates）、熔鹽（molten salt）等。
應用範圍：儲存剩餘的再生能源能量、太陽能光電、蒸氣發電。

3、熱化學能儲存
運作原理：利用化學反應的反應熱儲存熱能，該化學反應必須具備反應可逆性佳、反應快速、反應生成物易分離且能穩定儲存的條件；反應物和生成物則須具無毒、無腐蝕、不可燃、反應熱大等特性。熱化學儲能的儲能密度高，適合發展長期儲能系統。
應用範圍：太陽能熱力發電、建築工程、季節性儲能、工業餘熱利用與儲存。

二、電力市場中儲能系統的技術需求與適用
(一)季節性儲能
技術需求：大儲存容量、放電持續時間長而緩慢。
適用的儲能技術：抽水蓄能、氫氣儲能、燃料電池。

(二)填補每日用電需求高峰
技術需求：每小時的電力供應能力高、每日的自放電比率低。
適用的儲存技術：抽水蓄能、空氣壓縮儲能系統、熱泵儲能(PHES)、氫氣儲能、燃料電池、鋰電池、鉛酸電池、液流電池。

(三)維持電網平衡
技術需求：反應速度快、短時間內放電能力高。
適用的儲存技術：抽水蓄能、熱泵儲能、飛輪儲能、超導磁儲能、鋰電池、鉛酸電池、液流電池。