Penyimpanan energi medan listrik mengacu pada penyimpanan energi listrik melalui kapasitas penyimpanan muatan kapasitor. Kerugian dari kapasitor tradisional adalah kapasitansinya terlalu kecil, sehingga hanya dapat digunakan di bidang teknologi pulsa arus lemah dan tegangan tinggi. Setelah munculnya superkapasitor, dapat digunakan di bidang energi. Superkapasitor, seperti namanya, memiliki kapasitansi super besar, dan konstanta dielektrik dielektriknya sangat tinggi, yang dapat membuat kapasitor volume kecil, unit farad, yang secara signifikan meningkat dalam urutan besarnya dibandingkan dengan kapasitor biasa.
Dibandingkan dengan kumparan superkonduktor, penyimpanan energi kapasitif memiliki kecepatan pengisian dan pengosongan yang lebih cepat dan tidak memerlukan peralatan kriogenik. Kerugiannya adalah tingkat tegangan tahan dielektrik relatif rendah, dan tegangan tahan kapasitor yang terbuat dari itu hanya beberapa volt.
Arah utama penelitian saat ini mencakup dua aspek. Pertama, dengan peningkatan tegangan yang terus menerus, penyimpanan energi dapat meningkat secara tepat; kedua, tegangan kerja superkapasitor seringkali relatif rendah, sehingga dalam aplikasi praktis, beberapa kapasitor perlu diterapkan secara seri, sehingga loop kontrol pengisian dan pengosongannya perlu ditingkatkan untuk memastikan bahwa semua kapasitor dapat memperoleh kondisi operasi yang optimal.
Berdasarkan karakteristik di atas, penyimpanan energi superkapasitor akan banyak digunakan di bidang transportasi dan energi. Misalnya, menggabungkan penyimpanan energi superkapasitor dan sistem fotovoltaik menjadi inverter fotovoltaik cascading hybrid, unit penyimpanan energi superkapasitor tidak hanya dapat menghaluskan fluktuasi daya aktif, tetapi juga memperluas rentang penyesuaian tegangan keluaran unit fotovoltaik dengan mengeluarkan daya reaktif. Ini bermanfaat untuk pengoperasian sistem fotovoltaik yang stabil dan untuk meningkatkan keandalan catu daya. Contoh lain adalah penerapan sistem penyimpanan energi superkapasitor ke sisi DC dari sistem tenaga angin penggerak langsung magnet permanen, dan strategi kontrol yang tepat dapat meningkatkan kemampuan ride-through turbin angin bertegangan rendah.