Η αποθήκευση ενέργειας ηλεκτρικού πεδίου αναφέρεται στην αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας μέσω της χωρητικότητας αποθήκευσης φορτίου ενός πυκνωτή. Το μειονέκτημα των παραδοσιακών πυκνωτών είναι ότι η χωρητικότητα είναι πολύ μικρή, επομένως μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο στον τομέα της τεχνολογίας ασθενούς ρεύματος και υψηλής τάσης παλμών. Μετά την εμφάνιση των υπερπυκνωτών, μπορεί να χρησιμοποιηθεί στον ενεργειακό τομέα. Οι υπερπυκνωτές, όπως υποδηλώνει το όνομα, έχουν εξαιρετικά μεγάλη χωρητικότητα και η διηλεκτρική σταθερά των διηλεκτρικών τους είναι εξαιρετικά υψηλή, γεγονός που μπορεί να κάνει πυκνωτές μικρού όγκου, η μονάδα είναι farad, η οποία αυξάνεται σημαντικά κατά σειρά μεγέθους σε σύγκριση με τους συνηθισμένους πυκνωτές.
Σε σύγκριση με τα υπεραγώγιμα πηνία, η χωρητική αποθήκευση ενέργειας έχει μεγαλύτερη ταχύτητα φόρτισης και εκφόρτισης και δεν απαιτεί κρυογονικό εξοπλισμό. Το μειονέκτημα είναι ότι το επίπεδο τάσης αντοχής του διηλεκτρικού είναι σχετικά χαμηλό και η τάση αντοχής των πυκνωτών που κατασκευάζονται από αυτό είναι μόνο λίγα βολτ.
Οι κύριες κατευθύνσεις της τρέχουσας έρευνας περιλαμβάνουν δύο πτυχές. Πρώτον, με τη συνεχή αύξηση της τάσης, η αποθήκευση ενέργειας μπορεί να αυξηθεί πλήρως. Δεύτερον, η τάση λειτουργίας των υπερπυκνωτών είναι συχνά σχετικά χαμηλή, επομένως σε πρακτικές εφαρμογές, πολλαπλοί πυκνωτές πρέπει να εφαρμόζονται σε σειρά, επομένως ο βρόχος ελέγχου φόρτισης και εκφόρτισης πρέπει να αυξηθεί για να διασφαλιστεί ότι όλοι οι πυκνωτές μπορούν να αποκτήσουν βέλτιστες συνθήκες λειτουργίας.
Με βάση τα παραπάνω χαρακτηριστικά, η αποθήκευση ενέργειας υπερπυκνωτών θα χρησιμοποιηθεί ευρέως σε τομείς μεταφορών και ενέργειας. Για παράδειγμα, συνδυάζοντας την αποθήκευση ενέργειας υπερπυκνωτών και το φωτοβολταϊκό σύστημα σε έναν υβριδικό κλιμακωτό φωτοβολταϊκό μετατροπέα, η μονάδα αποθήκευσης ενέργειας υπερπυκνωτών μπορεί όχι μόνο να εξομαλύνει τις διακυμάνσεις της ενεργού ισχύος, αλλά και να επεκτείνει το εύρος προσαρμογής τάσης εξόδου της φωτοβολταϊκής μονάδας με έξοδο άεργου ισχύος. Είναι ευεργετικό για τη σταθερή λειτουργία του φωτοβολταϊκού συστήματος και για τη βελτίωση της αξιοπιστίας της παροχής ρεύματος. Ένα άλλο παράδειγμα είναι η εφαρμογή του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας υπερπυκνωτών στην πλευρά συνεχούς ρεύματος του συστήματος αιολικής ενέργειας απευθείας μετάδοσης μόνιμου μαγνήτη και η κατάλληλη στρατηγική ελέγχου μπορεί να βελτιώσει την ικανότητα διέλευσης χαμηλής τάσης της ανεμογεννήτριας.