Es gibt verschiedene Herausforderungen bei der effizienten Speicherung von Energie. Dazu gehören die begrenzte Energiedichte einiger Speichertechnologien, hohe Kosten für bestimmte Speicherlösungen, Sicherheitsaspekte, Umweltauswirkungen bei der Produktion und Entsorgung von Batterien sowie die Integration und Skalierbarkeit von Energiespeichersystemen in bestehende Infrastrukturen.
Zu unterscheiden ist die bei der Speicherung benötigte Dauer für die Speicherung. Für kurzzeitige Speicherungen sind sowohl Batterien als auch thermische Speicher geeignet. Bei den Batterien sind einige neue Entwicklungen an der Schwelle zum Markteintritt. Hierbei sei z. B. die „organic solid flow Batterie“ genannt.
Aber auch die Umwandlung von Wärme in chemische Energie, welche in Salze eingelagert wird, ist eine mögliche Speicherart für Energie.
Für eine längerfristige Speicherung von Energie sind bisher nur Pumpspeicherkraftwerke im Einsatz. In der Entwicklung sind sowohl elektromechanische Verfahren als auch verschiedene elektrochemische Verfahren, welche es ermöglichen, die im Sommer anfallende Energie für den Verbrauch im Winter zu sammeln.