با توجه به اهمیت و اثرات توسعه سیستم های انرژی بر روی پارامتر های زیست محیطی و به طور کلی زندگی مردم، لازم است تغییراتی در این سیستم ها به وجود آید تا علاوه بر کاهش مصرف انرژی، فواید زیست محیطی، ارتقاءِ امنیت انرژی، تنوع در سبد انرژی، انعطاف در تبادلات انرژی بین اجزای یک سیستم انرژی و. . . حاصل شود. بدین منظور جوامع ملزم به حرکت به سمت توسعه سیستم های انرژی هوشمند تعاملی خواهند بود، این سیستم ها مجموعه ای از شبکه های هوشمند گاز، حرارت و الکتریسیته و همچنین ذخیره کننده ها با تکنولوژی متفاوت هستند که در کنار یکدیگر با بهینه ترین حالت مدیریت و برنامه ریزی می شوند علاوه بر این انرژی های تجدید پذیر در نقش تولید کننده حرارت و الکتریسیته می توانند ایفای نقش کنند. یکی از مهم ترین ویژگی سیستم های انرژی هوشمند تمایل استفاده از منابع انرژی تجدید پذیر در این سیستم ها می باشد. در مقالات بررسی شده در این حوزه معیار اصلی مقدار توان ورودی ها و هزینه بر واحد آن ها بوده است که عمدتا با هدف کاهش هزینه ها و کاهش انتشار کربن دی اکسید و یا بیشینه کردن سهم تجدید پذیر ها از روش های معمول برنامه ریزی ریاضی و یا استفاده از الگوریتم های فراابتکاری فرموله و بهینه سازی شده اند. همچنین با توجه به اهمیت این سیستم ها، مفاهیم 100% انرژیهای تجدید پذیر مطرح شده اند که طی چشم انداز 30ساله تعدادی از کشور های توسعه یافته، برای تحقق این امر تلاش می کنند.

با توجه به گسترش روزافزون انرژی های تجدیدپذیر و اهمیت جهانی رو به رشد آنها به خصوص در کشور های در حال توسعه همچون ایران، تمرکز بر مسئله اصلی این حوزه یعنی راه های ذخیره سازی این نوع از انرژی از اولویت برخوردار است. از آنجایی که تولید انرژی های تجدیدپذیر وابستگی زیادی به شرایط اقلیمی دارد، اتکای تمام وقت به آنها برای تامین برق و دیگر کاربری ها امکان پذیر نیست و بنابراین در حال حاضر تکیه صرف بر این نوع از انرژی برای تامین تمام تقاضای انرژی موجود، به عنوان یک گزینه مطرح نمی باشد. ذخیره سازی انرژی کمک می کند تا با آزادسازی فوری آن به هنگام نیاز بین تقاضای انرژی و عرضه آن تعادل حفظ شود. در بین روش های مختلف ذخیره سازی، آب به سبب برخورداری از توانایی تبدیل سازی انرژی پتانسیل به انرژی جنبشی ظرفیت ذخیره و آزادسازی حجم وسیعی از انرژی را برای پاسخگویی به نیاز موجود دارا می باشد. مقاله پیش رو روش ها و طرق مختلف ذخیره سازی انرژی های تجدیدپذیر را با به کارگیری منابع آبی تشریح کرده و مورد ارزیابی قرار داده است. در حالی که برخی از این روش ها از دیرباز به کار گرفته شده اند برخی دیگر نسبتا نو می باشند و راه درازی را برای توسعه یافتن و تجاری شدن به صورت کامل در پیش رو دارند.