تشير كفاءة نظام تخزين الطاقة إلى نسبة الطاقة الخارجة القابلة للاستخدام بالنسبة للطاقة المدخلة اللازمة لشحن النظام، وهي معلمة حاسمة تحدد الجدوى الاقتصادية والقيمة التشغيلية للنظام. تقلل الكفاءة العالية لنظام تخزين الطاقة من فقدان الطاقة أثناء دورات الشحن والتفريغ، مما يضمن توفر جزء أكبر من الطاقة المخزنة للاستخدام. وتشمل العوامل المؤثرة في كفاءة نظام تخزين الطاقة نوع تقنية التخزين — حيث تحقق بطاريات الليثيوم-أيون عادةً كفاءة تتراوح بين 85-95%، في حين يتراوح مدى كفاءة أنظمة التخزين بالضخ بين 70-85% — إضافة إلى إدارة درجة الحرارة ومعدلات الشحن/التفريغ وعمر النظام. يتضمن تحسين كفاءة نظام تخزين الطاقة استخدام أنظمة متقدمة لإدارة البطاريات تنظم بروتوكولات الشحن وتمنع الشحن الزائد وتحسّن توازن أداء الخلايا. بالنسبة للتطبيقات على الشبكة الكهربائية، تؤثر كفاءة نظام تخزين الطاقة بشكل مباشر على التكاليف التشغيلية، إذ تقلل الكفاءة الأعلى من الحاجة لإعادة الشحن المتكررة من الشبكة. وفي أنظمة الطاقة المتجددة، يضمن تحقيق أقصى قدر من كفاءة نظام تخزين الطاقة تقليل هدر الطاقة النظيفة، ما يعزز استدامة النظام الكلي. ويُعد رصد وصيانة كفاءة نظام تخزين الطاقة من خلال تشخيص دوري وصيانة منتظمة أمراً ضرورياً للحفاظ على الأداء الطويل الأمد وتمديد عمر النظام.