ระบบจัดเก็บพลังงานมีการประยุกต์ใช้ในหลากหลายภาคส่วน โดยแต่ละภาคส่วนนำระบบนี้มาใช้แก้ไขปัญหาด้านพลังงานเฉพาะทาง และเพิ่มประสิทธิภาพในการดำเนินงาน ในส่วนของพลังงานหมุนเวียน การประยุกต์ใช้ระบบจัดเก็บพลังงานรวมถึงการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลมที่ผลิตได้มากเกินความต้องการในช่วงเวลาที่ผลิตได้สูง เพื่อนำมาใช้ในช่วงเวลาที่การผลิตลดลง ทำให้มั่นใจได้ว่าจะมีพลังงานสำรองใช้งานอย่างสม่ำเสมอ สำหรับบริษัทผู้ให้บริการไฟฟ้า (Utilities) การประยุกต์ใช้ระบบจัดเก็บพลังงานคือการช่วยรักษาเสถียรภาพของระบบส่งจ่ายไฟฟ้า โดยระบบที่สามารถปรับสมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทาน ลดความแปรปรวนของแรงดันไฟฟ้า และจ่ายไฟสำรองในกรณีที่เกิดเหตุขัดข้อง อุตสาหกรรมโรงงานต่างๆ ใช้ระบบจัดเก็บพลังงานเพื่อจัดการโหลดจุดสูงสุด (Peak Load) ช่วยลดค่าไฟฟ้าโดยการใช้พลังงานที่จัดเก็บไว้ในช่วงเวลาที่ค่าไฟฟ้าสูงแทนการดึงจากสายส่งโดยตรง สำหรับการใช้ในครัวเรือน เช่น ระบบแบตเตอรี่ภายในบ้านที่ทำงานร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา ช่วยให้เจ้าของบ้านลดการพึ่งพาสายส่งไฟฟ้า และเพิ่มความเป็นอิสระด้านพลังงาน มายโครกริด (Microgrids) ซึ่งมีความสำคัญในพื้นที่ห่างไกลหรือเขตภัยพิบัติ มีการพึ่งพาการประยุกต์ใช้ระบบจัดเก็บพลังงานเพื่อรักษากำลังไฟฟ้าเมื่อถูกตัดขาดจากระบบสายส่งหลัก นอกจากนี้ ระบบจัดเก็บพลังงานยังสนับรสโครงสร้างพื้นฐานยานพาหนะไฟฟ้า (EV Infrastructure) โดยให้ความสามารถในการชาร์จเร็ว และจัดการความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นในระบบไฟฟ้าท้องถิ่น การประยุกต์ใช้ระบบจัดเก็บพลังงานที่หลากหลายเหล่านี้แสดงให้เห็นถึงความคล่องตัวในการเพิ่มประสิทธิภาพ ความเชื่อถือได้ และความยั่งยืนในระบบนิเวศพลังงานทั่วทั้งระบบ