بازیافت انرژی
با فناوری‌های ذخیره‌سازی حرارتی می‌توان گرما یا سرما را برای بازه‌های زمانی چند ساعته، یک شبه یا حتی بین فصلی ذخیره کرد، این فناوری‌ها همچنین ما را قادر به ذخیره‌سازی انرژی معقول (به عنوان مثال با تغییر دمای محیط) یا انرژی نهفته (به عنوان مثال از طریق تغییر فاز یک واسطه، از جمله بین آب و برفاب یا یخ) می‌کنند. می‌توان برای کاهش مصرف در ساعات اوج سیستم‌های توزیع الکتریکی یا حرارتی، از ذخیره سازهای حرارتی کوتاه مدت استفاده کرد. انواع منابع انرژی جایگزین یا تجدیدپذیر که می‌توانند فعال شوند شامل انرژی طبیعی (به عنوان مثال جمع‌آوری شده از طریق گردآورنده‌های حرارتی-خورشیدی، یا برج‌های خشک خنک‌کننده که برای برای جمع‌آوری سرمای زمستان به کار می‌روند)، انرژی هدررفته (به عنوان مثال تجهیزات تهویه مطبوع، فرایندهای صنعتی یا نیروگاه‌های برق)، یا انرژی اضافی (به عنوان مثال به صورت فصلی در پروژه‌های hyropower یا متناوب در مزارع بادی) می‌شوند. انجمن خورشیدی Drake Landing (آلبرتا، کانادا) گویا است. ذخیره ساز انرژی حرارتی سوراخ دار اجازه می‌دهد تا انجمن ۹۷٪ حرارت سالانهٔ خود را از گردآورنده خورشیدی بر روی سقف گاراژها بدست بیاورند، که بیشتر این گرما در تابستان جمع‌آوری شده‌است. انواع ذخیره‌سازی انرژی معقول شامل موارد زیر می‌شود: مخزن‌های عایق بندی شده، کلاسترهای حفاری در لایه‌های مختلف از شن تا سنگ بستر، سفره‌های آب عمیق، یا چاله‌های کم عمقی که دیوارهٔ آن با سنگ مناسب پوشانیده شده و از بالا عایق شده باشد. برخی از ذخیره سازها قادر به ذخیره‌سازی گرما یا سرما بین فصول مخالف هستند (به خصوص اگر بسیار بزرگ باشند)، و برخی از برنامه‌های ذخیره‌سازی نیاز به تعبیهٔ پمپ گرمادارند. گرمای نهان معمولاً در مخازن یخ یا آنچه مواد تغییر فاز (PCMها) نامیده می‌شوند ذخیره شده‌است.
ذخیره انرژی با هوای فشرده
ذخیره انرژی با هوای فشرده () یا (CAES)، یکی از راه‌های ذخیرهٔ انرژی تولید شده در یک زمان، برای استفاده از آن در زمان دیگری با استفاده از هوای فشرده است. در مقیاس ابزاری و کاربردپذیری، انرژی تولید شده در طول دوره‌های تقاضای کم انرژی (خارج از دوره‌های اوج مصرف) انرژی می‌تواند برای برآورده شدن تقاضای بالای (بار اوج مصرف) آزاد شود. این شیوه به‌ویژه در زمانی که منابع انرژی تجدیدپذیر متناوب (گاهگاهی) مانند انرژی باد و خورشید باشد به عنوان مهمترین وسیلهٔ ذخیرهٔ انرژی تبدیل شده و دارای اهمیت است. سیستم‌های CAES می‌توانند در ایجاد اطمینان از نیازهای برق در ساعت‌های پیک تأثیر مهمی داشته باشند. چنین سیستم‌هایی مقیاس کوچک از مدت‌ها پیش در برنامه‌های کاربردی مانند موتورهای «لوکوموتیو معدن» استفاده شده‌اند. در برنامه‌های کاربردی در مقیاس بزرگ لازم است انرژی گرمایی مرتبط با هوای فشرده را نگهداری و از آن استفاده شود؛ تنها گرمازدایی، باعث کاهش کارایی انرژی سیستم ذخیره‌سازی می‌شود.