Le stockage d’énergie thermique est un moyen de stocker de l’énergie pour une utilisation ultérieure, au moyen d’un réservoir thermique. Il existe différents types de réservoirs thermiques, certains étant maintenus à une température plus élevée que le milieu environnant, et d’autres à une température plus basse. L’utilisation de glace ou d’eau froide stockée pour refroidir des bâtiments ou d’autres environnements pendant la journée est une application du stockage d’énergie thermique. Une autre application est le stockage de chaleur à partir d’installations captant l’énergie solaire thermique, par exemple, dans une installation de stockage isolée pour le chauffage ultérieur de bâtiments et d’autres environnements, ou la production d’eau chauffée à usage commercial ou résidentiel.
La technologie derrière le stockage des énergies thermiques est généralement basée sur la capacité de l’eau à stocker de grandes quantités de chaleur ou de froid. Cette caractéristique de l’eau est appelée chaleur de fusion. Il s’agit d’une mesure de la quantité d’énergie thermique thermique qui doit être absorbée par une substance pour qu’elle passe de l’état solide à l’état liquide, ou l’inverse. Un volume d’eau relativement faible peut stocker une grande quantité d’énergie. Une mesure typique de la chaleur de fusion pourrait être la quantité d’énergie qui peut être stockée par, par exemple, un mètre cube d’eau, soit 93 kilowatts.
L’une des applications industrielles les plus courantes du stockage d’énergie thermique est celle des systèmes de climatisation pour les grands bâtiments. Dans les bâtiments commerciaux, les systèmes de climatisation sont souvent les plus gros contributeurs à la consommation d’électricité pendant la journée, surtout en été. En tant que tel, l’utilisation du stockage d’énergie thermique sous forme de glace peut permettre aux unités de climatisation de fonctionner de manière plus économique en faisant fonctionner l’équipement de refroidissement pendant la nuit, lorsque l’électricité peut être moins chère, et en stockant l’énergie sous forme de glace pour l’utiliser dans l’air de refroidissement pendant la journée.
La conversion de l’énergie thermique des océans est une technologie qui utilise le stockage naturel d’énergie thermique qui existe dans la mer. Grâce à cette technologie, l’électricité peut être produite par un moteur thermique entraîné par le différentiel de température entre les eaux peu profondes et les eaux plus profondes. Généralement, l’eau de l’océan profond est plus froide que l’eau à des profondeurs moins profondes. Cette utilisation du stockage d’énergie thermique fonctionne sur des principes similaires à ceux utilisés dans les turbines, par le transfert d’énergie thermique en énergie de travail puis en électricité.