Energiaa varastoivat virtalähteet ovat laitteita, jotka pystyvät varastoimaan energiaa ja tuottamaan sitä tarvittaessa. Niiden ydintehtävä on lieventää energian alueellisia ja ajallisia jakautumiseroja ja tarjota vakaata ja hallittavaa tehotukea erilaisiin virrankulutusskenaarioihin. Uusiutuvan energian yleistyessä ja mobiilin sähköntarpeen monipuolistuessa energiaa varastoivilla virtalähteillä on yhä tärkeämpi rooli nykyaikaisissa energiajärjestelmissä ja loppukäyttösovelluksissa.
Periaatteessa energiaa varastoivat virtalähteet muuntavat sähkö-, valo- tai mekaanisen energian pitkäkestoisesti varastoiduksi kemialliseksi, sähköiseksi tai potentiaaliseksi energiaksi tiettyjen energian muunnos- ja varastointimekanismien avulla ja muuntaa sen sitten takaisin sähköenergiaksi tarpeen tullen. Yleisiä teknologioita ovat sähkökemiallinen energian varastointi (kuten litium-ioniakut, lyijy-happoakut ja virtausakut), mekaaninen energian varastointi (kuten vauhtipyörät ja paineilma) ja sähkömagneettinen energian varastointi (kuten superkondensaattorit). Näistä sähkökemiallinen energian varastointi on laajimmin käytetty tekniikka suuren energiatiheyden, nopean vastenopeuden ja joustavan asennuksen ansiosta, erityisesti litium-ionijärjestelmät, jotka hallitsevat sekä kannettavissa että kiinteissä sovelluksissa.
Energiaa varastoivat teholähteet koostuvat tyypillisesti energian varastointiyksiköistä, akunhallintajärjestelmästä (BMS), tehonmuunnosmoduulista sekä valvonta- ja suojapiireistä. Varastointiyksiköt määrittävät kapasiteetin ja nopeuskapasiteetin; BMS valvoo parametreja, kuten jännitettä, virtaa ja lämpötilaa, ja suorittaa lataus-/purkaustasapainotuksen ja useita turvasuojauksia; tehonmuunnosmoduuli muuntaa tasavirran AC:ksi tai eri jännitetasojen välillä sopeutuakseen erilaisiin kuormiin; ja valvonta- ja suojapiirit varmistavat laitteiden turvallisen toiminnan epänormaaleissa olosuhteissa.
Sovellustasolla energiaa varastoivat virtalähteet voidaan jakaa kahteen pääluokkaan: kiinteät ja liikkuvat. Kiinteitä virtalähteitä käytetään enimmäkseen verkkohuippujen parranajoon, hajautetun tuotannon tukemiseen, verkkovirtajärjestelmiin ja teolliseen ja kaupalliseen varavirtaan, mikä parantaa energian käytön tehokkuutta ja tehostaa virransyötön luotettavuutta. Mobiilivirtalähteitä, joille on ominaista siirrettävyys ja korkea nopeus, käytetään laajalti ulkokäyttöön, hätäpelastus-, kuljetus- ja kulutuselektroniikkalaitteiden virransyöttöön. Ne täyttävät välittömät virrantarpeet ympäristöissä, joissa ei ole verkkovirtaa. Lisäksi yhdessä uusien energialähteiden, kuten aurinkosähkön ja tuulivoiman, kanssa ne voivat rakentaa mikroverkkoja tai asuinrakennusten energiajärjestelmiä, jolloin saavutetaan oma-kulutus ja ylijäämäenergian varastointi, mikä edistää puhtaan energian kulutusta.
Teknologiset suuntaukset osoittavat, että energiaa varastoivat teholähteet ovat siirtymässä kohti korkeampaa energiatiheyttä, pidempää käyttöikää, parempaa turvallisuutta ja alhaisempia kustannuksia. Uusien materiaalijärjestelmien (kuten solid-state-elektrolyyttien ja pii-anodien), modulaarisen suunnittelun ja älykkäiden hallintaalgoritmien käyttöönotto tekee niistä kilpailukykyisempiä suurissa-mittakaavaisissa sovelluksissa ja monimutkaisissa ympäristöissä. Globaalin energiasiirtymän ja hiilidioksidipäästöjen kiihtymisen myötä energiaa varastoivilla teholähteillä, jotka ovat keskeinen linkki tuotannon ja kulutuksen välillä, tulee yhä näkyvämpi rooli energiavarmuuden varmistamisessa, järjestelmän joustavuuden parantamisessa ja vihreän kehityksen edistämisessä.