При анализе процессов накопления энергии определенная область объектов или пространство, используемое для определения объекта исследования, называется системой накопления энергии. Он включает в себя ввод и вывод энергии и вещества, преобразование энергии и устройства ее хранения. Системы хранения энергии часто включают в себя несколько источников энергии, устройств, материалов и процессов, что делает их сложными энергетическими системами, которые меняются со временем и требуют множества показателей для описания их производительности. Обычно используемые показатели оценки включают плотность энергии, мощность накопления энергии, эффективность хранения энергии, цену хранения энергии и воздействие на окружающую среду.
Поскольку энергия, необходимая людям, сильно зависит от времени- и пространства-, для рационального использования энергии и повышения энергоэффективности необходимо устройство для сбора и хранения избыточной энергии, которая временно не нужна в течение определенного периода времени, а затем извлечения ее для использования в периоды пикового спроса или транспортировки ее в районы с нехваткой энергии для дальнейшего использования. Этот метод называется накоплением энергии.
Основная задача системы хранения энергии — преодолеть временные или локальные различия между предложением и спросом на энергию. Эти различия возникают в двух ситуациях: одна из-за внезапных изменений спроса на энергию, т.е. проблем с пиковой нагрузкой. Методы накопления энергии могут играть регулирующую или буферную роль при увеличении скорости изменения нагрузки.