政策解决方案
能量储存
另一个可以扩大风能和太阳能等可再生能源使用的关键工具是可以储存电力并在这些资源不太可用的时候调度电力的技术，比如在夜间或无风的日子。
已经存在一系列长时间存储选项。从20世纪20年代起，传统的抽水水力发电就开始使用了，这种发电方式是将能量以水的形式储存在上一级的水库中，再从另一个低海拔的水库中抽水。它提供了美国目前95%以上的能源储存能力。下一代能量储存技术包括流动电池、地下抽水蓄能(不需要海拔高度)和熔盐储存。大规模部署下一代技术需要政策创新和市场规则改革。
市场的挑战
-
成本壁垒
目前市场上已经有几种性价比高的电网储能方案，但每一种都有自己的挑战。抽水蓄能水电面临着土地利用等环境约束，只能在地理条件优越的地区建设。锂离子电池的价格正在迅速下降，但目前的型号只能储存几个小时的能量。
其他的存储技术，如液流电池、热存储和地下抽水蓄能等，可以解决这些障碍。然而，它们仍在研究、设计和开发的不同阶段取得进展。与以天然气为燃料的燃烧涡轮机相比，可变可再生能源与更长的存储时间相结合的更高成本显得尤为突出。天然气涡轮机是提供电网峰值容量的主导技术。与电力行业其他领域讨论的早期创新一样，新技术也往往面临更高的资本成本，而这些成本没有考虑化石燃料资源的负外部性。
-
市场规则
储能参与批发市场的能力由地区电网运营商决定，并受到联邦监管机构的监督。尽管最近的联邦法令已经开始更广泛地开放这些市场，但在储能与发电资源完全整合之前，监管机构仍需要对市场规则做出重大改变。
-
土地使用及许可
一些形式的能源储存，如抽水蓄能水力发电，是土地利用密集型的，因此可能会面临公众的反对。地下泵送水力可以帮助缓解这些问题，但会对地下注入过程提出额外的许可要求。
技术创新的例子
随着越来越多的可再生能源进入电网，拥有能够缓解这种变化的资源变得越来越重要。锂离子电池(LIBs)作为一种潜在的低碳解决方案，正越来越多地被采用，以填补可变发电的空白。这些电池的工作原理是让锂离子通过电解液从负极到正极，从而产生电流。(当电池充电时，离子的流动方向是相反的。)
LIBs在成本上与其他化石燃料密集型形式(如天然气燃烧涡轮机)的竞争日益激烈，它们可以从房屋大小的电池扩展到公用事业规模的部署。但是今天的电池的放电时间有限，并且在其使用寿命中性能会下降。为了应对这些挑战而进行的持续研发，可以使LIBs为电网贡献更多的价值。
液流电池是一种很有前途的长时间储能技术。流动电池通过电极堆流动储存的液体电解质来发电。它可以通过反转离子交换的方向来重新充电，或者(更快地)用新的液体取代排出的电解质。与LIBs电池相比，液流电池的放电时间更长，规模更大，随着时间的推移性能下降更少。
目前最常见的电池化学成分是以钒为基础的，钒相对昂贵。尽管传统液流电池的成本仍然高于锂离子电池，但这一差距预计将在未来几年缩小，特别是随着新型电池化学技术(如基于铁的电池)的研发继续进行。
目前，抽水蓄能(PSH)为美国电网提供了95%的公用事业规模的能量储存。在低电力需求和/或廉价电力的时期，PSH设施将水泵入上层水库。当需要能量时，重力会通过一个典型的水轮机和发电机将水引回山下。尽管PSH占有很大的市场份额，但目前建造的PSH非常少，因为这些设施占用了很大的站点空间，并且对站点有专门的要求。
研究人员正在寻找几种方法来克服这些挑战。其中一种选择是地下PSH，它将水泵入地下水井，产生大量压力。为了发电，压力被释放，将水推上井中，并通过涡轮机。这种方法可以利用现有的“棕地”，如废弃的矿山或洞穴。
虽然大多数人一想到能量储存技术就会想到电池，但是还有其他储存能量的方法。例如，能量可以通过加热介质来储存，并在需要时将热量转化为电能。
现今最常见的热储存介质是熔盐，它可以通过化石电站或聚光太阳能(CSP)设备的热输出加热到1000华氏度以上，然后储存在一个绝热容器中。熔盐可以通过热交换器产生蒸汽来驱动涡轮机，在需要时发电。熔盐也可以通过使用电阻加热或热泵循环和热机循环来储存电作为热量。研究人员也在寻找新的蓄热形式，如相变材料和各种冷热存储的选择。
氢可以用于固定式燃料电池，在可变可再生能源不断渗透的情况下帮助稳定电网，用于燃料电池汽车，并作为工业过程中的燃料或原料。目前大多数氢是通过一种被称为蒸汽甲烷重整(SMR)的碳密集型工艺生产的，该工艺通过工业过程从天然气中提取氢。另一种方法是电解，它利用电来分解水分子(H2(O)变成氢(H2)和氧(O2)。根据用于电解的电力是如何产生的，这种方法比SMR的碳密集度低得多。
由于电网对风能和太阳能的依赖程度越来越高，生产氢气是储存这些可变能源产生的多余电能的一种方式。当风能和太阳能不能完全满足能源需求时，氢气会被用于燃料电池中发电。要实现这一目标，电解成本必须大幅下降。
