Chemické skladovanie energievyužíva elektrickú energiu na premenu nízko{0}}energetických látok na vysokoenergetické-látky na skladovanie, čím sa dosahuje skladovanie energie. V súčasnosti široko používané technológie v oblasti skladovania chemickej energie zahŕňajú skladovanie energie vodíka a skladovanie energie syntetických palív (ako je metán a metanol). Tieto pamäťové médiá možno použiť priamo ako zdroje energie. Preto sa v tomto ohľade skladovanie chemickej energie zásadne líši od tradičných spôsobov skladovania energie, kde vstupom aj výstupom je elektrická energia. Keď koncoví používatelia môžu priamo využívať látky ako vodík alebo metán (napr. vo vozidlách s vodíkovými palivovými článkami, kombinovaných vykurovacích a energetických systémoch alebo v chemickom priemysle), tieto uložené formy energie nie je potrebné premieňať späť na elektrickú energiu v energetickom systéme, čím sa zvyšuje účinnosť celého systému využitia energie. Táto metóda priameho využitia efektívne transformuje tradičné skladovanie „sekundárnej energie“ na efektívnejší model skladovania „terciárnej energie“. Preto je skladovanie chemickej energie často kľúčovým článkom v procese premeny energie a ponúka výhody, ako je vysoká hustota energie, dlhý čas skladovania a flexibilný rozsah, vďaka čomu je vhodné na dlhodobé-skladovanie energie vo veľkom{11}}rozsahu. Okrem toho môže skladovanie chemickej energie využívať existujúcu energetickú infraštruktúru, ako sú plynovody a zariadenia na skladovanie skvapalneného paliva, čím sa znižujú náklady na zavedenie. Skladovanie chemickej energie má preto obrovský potenciál pre rozvoj v oblasti pripojenia k sieti obnoviteľných zdrojov energie, dopyte po priemyselnom teple a doprave, najmä pri riešení nestálosti obnoviteľnej energie.

Skladovanie vodíkovej energie
Skladovanie vodíkovej energie je technológia, ktorá premieňa elektrickú energiu na vodík na uskladnenie. Jeho jadro zahŕňa výrobu vodíka prostredníctvom elektrolýzy vody alebo iných chemických procesov a v prípade potreby uvoľňuje energiu prostredníctvom palivových článkov alebo priameho spaľovania. Vodík ako čistý sekundárny zdroj energie sa vyznačuje vysokou hustotou energie a nulovými emisiami uhlíka a je široko používaný v doprave, priemysle a skladovaní energie. Kľúčové výzvy technológie skladovania vodíka spočívajú v efektívnej výrobe, skladovaní a preprave vodíka. Medzi hlavné spôsoby skladovania vodíka v súčasnosti patrí vysokotlakové skladovanie vodíka, skladovanie kryogénneho kvapalného vodíka a skladovanie vodíka v pevnom- stave (ako je skladovanie hydridu kovu). Aj keď sú systémy skladovania vodíka relatívne drahé, s technologickým pokrokom, najmä s vývojom technológií výroby zeleného vodíka, sa skladovanie vodíkovej energie považuje za jedno z dôležitých riešení na dosiahnutie hlbokej dekarbonizácie a stimuláciu transformácie energie v budúcnosti, obzvlášť vhodné pre rozsiahle-dlhodobé{8}}aplikácie na skladovanie energie a ťažké-dopravné aplikácie.

Skladovanie energie zo syntetického paliva
Skladovanie syntetických palív využíva elektrickú energiu na výrobu chemických palív (ako je syntetický zemný plyn a syntetické kvapalné palivá) na dlhodobé skladovanie energie. Táto technológia zvyčajne zahŕňa elektrolýzu vody na výrobu vodíka, ktorý sa potom kombinuje s oxidom uhličitým na syntézu uhľovodíkov, ako je metán, metanol alebo syntetická nafta. Tieto syntetické palivá možno skladovať a prepravovať av prípade potreby premeniť na elektrickú alebo mechanickú energiu spaľovaním alebo v palivových článkoch. Výhoda skladovania syntetických palív spočíva v jeho kompatibilite s existujúcou energetickou infraštruktúrou, ako sú existujúce plynovody, skladovanie kvapalného paliva a distribučné systémy, vďaka čomu je vhodné na dlhodobé-skladovanie energie vo veľkom-rozsahu. Okrem toho môžu syntetické palivá slúžiť ako špičkový-doplnok pri výrobe energie z obnoviteľných zdrojov, čím pomáhajú vyrovnávať elektrickú sieť. Hoci syntetické palivá majú nižšiu celkovú účinnosť a vyššie náklady, so zvyšujúcou sa dostupnosťou obnoviteľnej energie a pokrokmi v technológiách zachytávania a využívania uhlíka sa očakáva, že skladovanie syntetických palív sa stane dôležitou súčasťou budúcich nízkouhlíkových energetických systémov.
