Os ESSs são utilizados para diversos fins e proporcionam uma série de benefícios ao setor de energia elétrica e aos consumidores de eletricidade. Os principais usos e benefícios dos ESSs são:

• Equilibrar a oferta e a procura da rede e melhorar a qualidade e a fiabilidade – O sistema de armazenamento de energia  pode ajudar a equilibrar a oferta e a procura de electricidade em muitas escalas de tempo (a cada segundo, minuto ou hora). Os ESSs de resposta rápida (rampa) são adequados para fornecer serviços auxiliares para redes de energia elétrica para ajudar a manter a frequência da rede elétrica segundo a segundo. A qualidade da energia é um atributo importante da rede elétrica porque picos, surtos, quedas ou interrupções momentâneas podem danificar equipamentos elétricos, eletrodomésticos e outros dispositivos alimentados por eletricidade.

• Redução da procura de electricidade nos picos e oportunidades de arbitragem de preços – Carregar um ESS durante períodos de menor procura de electricidade e descarregar um ESS e utilizar ou vender a electricidade durante períodos de maior procura pode ajudar a nivelar a carga diária ou os formatos de carga líquida. Transferir parte ou a totalidade do consumo de electricidade dos períodos de pico de procura para outras horas do dia pode reduzir a quantidade de capacidade de produção de reserva de custo mais elevado ou raramente utilizada, o que pode resultar em preços grossistas de electricidade globalmente mais baixos. A electricidade armazenada e descarregada pode ser vendida a um prémio (arbitragem) acima do preço ou custo da electricidade de carregamento ou pode ser utilizada para evitar a utilização ou compra de electricidade de custo mais elevado.

• Armazenar e suavizar a produção de electricidade renovável – O armazenamento de energia pode proporcionar uma utilização maior e mais eficaz dos recursos intermitentes de energia solar e eólica . O emparelhamento ou co-localização de um ESS na rede com usinas de energia eólica e solar pode permitir que essas usinas respondam às solicitações de fornecimento (chamadas de despacho) dos operadores da rede elétrica quando a geração direta a partir de recursos solares e eólicos não estiver disponível ou for limitada. Alternativamente, um ESS pode ajudar as centrais de energia solar e eólica a evitar a redução ou redução da produção quando a disponibilidade desses recursos excede a procura de electricidade ou a capacidade das linhas de transmissão de energia ou conforme exigido pelos operadores da rede. Os ESSs também permitem armazenar e utilizar energia renovável onde não há acesso a uma rede elétrica (um sistema fora da rede ).

• Adiar investimentos em infra-estruturas eléctricas – Bolsões localizados de crescente procura de electricidade exigem por vezes que as empresas eléctricas actualizem subestações existentes ou construam novas e dispendiosas subestações e linhas de transmissão e distribuição de energia. Os ESS em locais estratégicos da rede podem ajudar as empresas de serviços públicos a gerir a crescente procura de electricidade a um custo mais baixo do que a actualização ou expansão da infra-estrutura da rede eléctrica.

• Energia de reserva – Um ESS de propriedade de consumidores de eletricidade na rede pode fornecer eletricidade de reserva de emergência durante interrupções na rede.

• Reduzir a procura do utilizador final e os encargos de procura – Os consumidores de electricidade comerciais e industriais podem implementar o armazenamento de energia no local para reduzir a sua procura de electricidade e os encargos de procura associados, que geralmente se baseiam nos níveis mais elevados observados de consumo de electricidade durante os períodos de pico de procura. Um ESS também pode ser usado por participantes em programas de gerenciamento de demanda de serviços públicos (DSM).

• Integração com micro-redes – os ESS estão a ser integrados em micro-redes que abastecem uma área geográfica ou base de clientes relativamente pequena para fornecer alguns ou todos os usos e benefícios do armazenamento de electricidade listados acima. Um ESS de microrrede pode ser isolado de uma rede maior ou pode ser conectado a uma rede maior com isolamento automático (desconexão) da rede maior durante interrupções no fornecimento da rede.

Os ESS são concebidos para fornecer eletricidade em escalas de tempo variáveis, o que se reflete na duração do seu ciclo de descarga-geração, e podem ser agrupados em duas categorias gerais de acordo com a sua duração habitual e utilização principal:

• Curta duração - na escala de minutos e orientada para a potência

• Duração diurna ou diária - na escala de horas e orientada para energia

Exemplos simples de ciclos de duração são dois sistemas com capacidade energética de 2 MWh cada, onde um (normalmente) produz 2 MW por curtos períodos de tempo (segundos a minutos, um sistema de curta duração) e o outro (normalmente) produz menos de 1 MW consistentemente. por 4 horas (um sistema de duração diurna). Em geral, ESSs hidrelétricos bombeados, de ar comprimido e de baterias de grande capacidade energética podem fornecer um nível consistente de eletricidade durante longos períodos de tempo (várias horas ou mais) e são usados ​​principalmente para moderar os extremos das variações diárias e sazonais em demanda de eletricidade. Muitos sistemas de armazenamento de bateria , volantes e supercapacitores, fornecem resposta rápida às flutuações da demanda de eletricidade em escalas de tempo sub-horárias - de alguns minutos a frações de segundo - para manter a tensão da rede e as características de frequência dentro de uma faixa estreita e fornecer um esperado nível de qualidade de energia.