從整個電力系統的角度看，儲能的應用場景可以分為發電側儲能、輸配電側儲能和使用者側儲能三大場景。這三大場景又都可以從電網的角度分成能量型需求和功率型需求。能量型需求一般需要較長的放電時間（如能量時移），而對響應時間要求不高。與之相比，功率型需求一般要求有快速響應能力，但是一般放電時間不長（如系統調頻）。實際應用中，需要根據各種場景中的需求對儲能技術進行分析，以找到最适合的儲能技術。本文着重将這三大應用領域細分十三個應用場景進行詳細分析。
發電側
從發電側的角度看，儲能的需求終端是發電廠。由于不同的電力來源對電網的不同影響，以及負載端難預測導緻的發電和用電的動态不比對，發電側對儲能的需求場景類型較多，包括能量時移、容量機組、負荷跟蹤、系統調頻、備用容量、可再生能源并網等六類場景。
能量時移
能量時移是通過儲能的方式實作用電負荷的削峰填谷 ，即發電廠在用電負荷低谷時段對電池充電，在用電負荷高峰時段将存儲的電量釋放。此外，将可再生能源的棄風棄光電量存儲後再移至其他時段進行并網也是能量時移。能量時移屬于典型的能量型應用，其對充放電的時間沒有嚴格要求，對于充放電的功率要求也比較寬，但是因為使用者的用電負荷及可再生能源的發電特征導緻能力時移的應用頻率相對較高，每年在 300 次以上。
容量機組
由于用電負荷在不同時間段有差異，煤電機組需要承擔調峰能力，是以需要留出一定的發電容量作為相應尖峰負荷的能力，這使得火電機組無法達到滿發狀态，影響機組運作的經濟性。采用儲能可以在用電負荷低谷時充電，在用電尖峰時放電以降低負荷尖峰。利用儲能系統的替代效應将煤電的容量機組釋放出來，進而提高火電機組的使用率，增加其經濟性。容量機組屬于典型的能量型應用，其對充放電的時間沒有嚴格要求，對于充放電的功率要求也比較寬，但是因為使用者的用電負荷及可再生能源的發電特征導緻能力時移的應用頻率相對較高，每年在 200 次左右。
負荷跟蹤
負荷跟蹤是針對變化緩慢的持續變動負荷 ， 進行動态調整以達到實時平衡 的一種輔助服務。變化緩慢的持續變動負荷又可根據發電機運作的實際情況細分為基本負荷和爬坡負荷，負荷跟蹤則主要應用于爬坡負荷，即通過調整出力大小，盡量減少傳統能源機組的爬坡速率，讓其盡可能平滑過渡到排程指令水準。負荷跟蹤和容量機組相比，對放電響應時間要求更高，要求相應時間在分鐘級。
系統調頻
頻率的變化會對發電及用電裝置的安全高效運作及壽命産生影響，是以頻率調節至關重要。在傳統能源結構中，電網短時間内的能量不平衡是由傳統機組（在大陸主要是火電和水電）通過響應 AGC 信号來進行調節的。而随着新能源的并網，風光的波動性和随機性使得電網短時間内的能量不平衡加劇，傳統能源（特别是火電）由于調頻速度慢，在響應電網排程指令時具有滞後性，有時會出現反向調節之類的錯誤動作，是以不能滿足新增的需求。相較而言，儲能（特别是電化學儲能）調頻速度快，電池可以靈活地在充放電狀态之間轉換，成為非常好的調頻資源。
和負荷跟蹤相比，系統調頻的負荷分量變化周期在分秒級，對響應速度要求更高（一般為秒級響應），對負荷分量的調整方式一般為 AGC。但是系統調頻是典型的功率型應用，其要求在較短時間内進行快速的充放電，采用電化學儲能時需要有較大的充放電倍率，是以會減少一些類型電池的壽命，進而影響其經濟性。
備用容量
備用容量是指在滿足預計負荷需求以外，針對突發情況時為保障電能品質和系統安全穩定運作而預留的有功功率儲備，一般備用容量需要在系統正常電力供應容量 15~20%，且最小值應等于系統中單機裝機容量最大的機組容量。由于備用容量針對的是突發情況，一般年運作頻率較低，如果是采用電池單獨做備用容量服務，經濟性無法得到保障，是以需要将其與現有備用容量的成本進行比較來确定實際的替代效應。
可再生能源并網
由于風電、光伏發電出力随機性、間歇性的特點，其電能品質相比傳統能源要差，由于可再生能源發電的波動（頻率波動、出力波動等）從數秒到數小時之間，是以既有功率型應用也有能量型應用，一般可以将其分為可再生能源能量時移、可再生能源發電容量固化和可再生能源出力平滑三類應用。例如針對光伏發電棄光的問題，需要将白天發出的剩餘電量進行儲存以備晚上放電，屬于可再生能源的能量時移。而針對風電，由于風力的不可預測性，導緻風電的出力波動較大，需要将其平滑，因而以功率型應用為主。
輸配電側
儲能在輸配側的應用主要是緩解輸配電阻塞、延緩輸配電裝置擴容及無功支援三類，相對于發電側的應用，輸配電側的應用類型少，同時從效果的角度看更多是替代效應。
緩解輸配電阻塞
線路阻塞是指線路負荷超過線路容量，将儲能系統安裝線上路上遊，當發生線路阻塞時可以将無法輸送的電能儲存到儲能裝置中，等到線路負荷小于線路容量時，儲能系統再向線路放電。一般對于儲能系統要求放電時間在小時級，運作次數在 50~100 次左右，屬于能量型應用，對響應時間有一定要求，需要在分鐘級響應。
延緩輸配電裝置擴容
傳統的電網規劃或者電網更新擴建成本很高。在負荷接近裝置容量的輸配電系統内，如果一年内大部分時間可以滿足負荷供應，隻在部分高峰特定時段會出現自身容量低于負荷的情況時，可以利用儲能系統通過較小的裝機容量有效提高電網的輸配電能力，進而延緩建立輸配電設施成本，延長原有裝置的使用壽命。相比較緩解輸配電阻塞，延緩輸配電裝置擴容工作頻次更低，考慮到電池老化，實際可變成本較高，是以對電池的經濟性提出了更高的要求。
無功支援
無功支援是指在輸配線路上通過注入或吸收無功功率來調節輸電電壓。無功功率的不足或過剩都會造成電網電壓波動，影響電能品質，甚至損耗用電裝置。電池可以在動态逆變器、通信和控制裝置的輔助下，通過調整其輸出的無功功率大小來對輸配電線路的電壓進行調節。無功支援屬于典型的功率型應用，放電時間相對較短，但運作頻次很高。
用電側
用電側是電力使用的終端，使用者是電力的消費者和使用者，發電及輸配電側的成本及收益以電價的形式表現出來，轉化成使用者的成本，是以電價的高低會影響使用者的需求。
使用者分時電價管理
電力部門将每天 24 小時劃分為高峰、平段、低谷等多個時段，對各時段分别制定不同的電價水準，即為分時電價。使用者分時電價管理和能量時移類似，差別僅在于使用者分時電價管理是基于分時電價體系對電力負荷進行調節，而能量時移是根據電力負荷曲線對發電功率進行調節。
容量費用管理
大陸對供電部門大工業企業實行兩部制電價：電量電價指的是按照實際發生的交易電量計費的電價，容量電價則主要取決于使用者用電功率的最高值。容量費用管理是指在不影響正常生産的情況下，通過降低最高用電功率，進而降低容量費用。使用者可以利用儲能系統在用電低谷時儲能，在高峰時負負荷放電，進而降低整體負荷，達到降低容量費用的目的。
提高電能品質
由于存在電力系統操作負荷性質多變，裝置負載非線性等問題，使用者獲得的電能存在電壓、電流變化或者頻率偏差等問題，此時電能的品質較差。系統調頻、無功支援就是在發電側和輸配電側提升電能品質的方式。在使用者側，儲能系統同樣可以進行平滑電壓、頻率波動，例如利用儲能解決分布式光伏系統内電壓升高、驟降、閃變等問題。提升電能品質屬于典型的功率型應用，具體放電市場及運作頻率依據實際應用場景而有所不同，但一般要求響應時間在毫秒級。
提升供電可靠性
儲能用于提高微網供電可靠性，是指發生停電故障時，儲能能夠将儲備的能量供應給終端使用者，避免了故障修複過程中的電能中斷，以保證供電可靠性。該應用中的儲能裝置必須具備高品質、高可靠性的要求，具體放電時長主要與安裝地點相關。