季節性熱能存儲(STES)，也稱為跨季節熱能存儲，是長達數月的熱能或冷能存儲。熱能可以在可用時收集，并在需要時使用，例如在相反的季節。例如，太陽能集熱器產生的熱量或空調設備產生的廢熱可以在炎熱的月份收集起來，在需要時用于空間供暖，包括在冬季月份。工業過程產生的廢熱同樣可以儲存起來并在以后使用，或者可以儲存冬季空氣的自然寒冷，用于夏季空調。季節性熱能存儲商店可以為區域供熱系統以及單個建筑物或綜合體提供服務。在用于取暖的季節性蓄水池中，年設計峰值溫度一般在27至80°C（81至180°F）范圍內，一年內蓄熱區的溫差可達幾十度。一些系統使用熱泵來幫助在部分或全部循環期間對存儲進行充電和放電。對于冷卻應用，通常只使用循環泵。區域供熱的例子包括DrakeLanding太陽能社區，在沒有熱泵的情況下，地面儲存提供了97%的年消耗量，以及丹麥池塘儲存的增壓。

季節性熱能存儲技術有多種類型，涵蓋從單個小型建筑到社區區域供熱網絡的一系列應用。一般來說，效率會隨著尺寸的增加而提高，而具體的建造成本會隨著尺寸的降低而降低。

UTES（地下熱能儲存），其中儲存介質可以是從泥土或沙子到固體基巖或含水層的地質地層。UTES技術包括：

• ATES（含水層熱能儲存）。ATES存儲由雙重組成，總共有兩個或多個井進入深含水層，該含水層包含在上方和下方的不透水地質層之間。雙峰的一半用于抽水，另一半用于回注，因此含水層保持水文平衡，沒有凈提取。熱（或冷）存儲介質是水和它所占據的基質。德國國會大廈自1999年以來一直在供暖和制冷，ATES商店位于不同深度的兩個含水層中。在荷蘭，有超過1,000臺ATES系統，現在是標準建筑選項。RichardStockton已經在運行一個重要的系統大學（新澤西州）幾年。ATES的安裝成本低于BTES，因為通常鉆孔較少，但ATES的運營成本較高。此外，ATES需要特定的地下條件才能可行，包括存在含水層。
• BTES（鉆孔熱能儲存）。BTES存儲可以在任何可以鉆孔的地方建造，由一到數百個垂直鉆孔組成，通常直徑為155毫米（6.102英寸）。已經建造了各種規模的系統，包括許多相當大的系統。地層可以是從沙子到結晶硬巖的任何東西，根據工程因素，深度可以從50米到300米（164到984英尺）不等。間距范圍為3到8米（9.8到26.2英尺）。熱模型可用于預測地面的季節性溫度變化，包括通過匹配一個或多個年度周期的熱量輸入和輸出來建立穩定的溫度狀態。可以使用鉆孔場創建溫暖的季節性熱量儲存器，以儲存夏季捕獲的剩余熱量，以主動提高大型土壤熱庫的溫度，以便在冬季更容易（并且更便宜）提取熱量。季節性熱傳遞使用嵌入在瀝青太陽能集熱器中的管道中循環的水，將熱量傳遞到鉆孔場中創建的熱庫。冬季使用地源熱泵從地熱庫中提取熱量，通過地板采暖提供空間供暖。由于熱泵以25°C(77°F)的熱溫度而不是從地面10°C(50°F)的冷溫度開始，因此獲得了較高的性能系數。自1995年以來在理查德斯托克頓學院運行的BTES，最高溫度約為29°C(84.2°F)包括400個鉆孔，深度為130米（427英尺），位于3.5英畝（1.4公頃）的停車場下方。它在六個月內的熱量損失為2%。由于用于BHE的PEX管道的特性，BTES商店的溫度上限為85°C(185°F)，但大多數都沒有達到該限制。根據地質條件，鉆孔可以是灌漿或注水的，并且通常具有超過100年的預期壽命。BTES及其相關的區域供熱系統都可以在運行開始后逐步擴展，例如在德國內卡蘇爾姆。BTES商店通常不會影響土地的使用，并且可以存在于建筑物、農田和停車場下。幾種STES中的一種的例子很好地說明了跨季節蓄熱的能力。在加拿大艾伯塔省，DrakeLanding太陽能社區（自2007年開始運營）的住宅全年97%的熱量來自區域供熱系統，該系統由車庫屋頂上的太陽能熱電池板提供的太陽能提供。這一壯舉——一項世界紀錄——是通過在中央公園下方的大量原生巖石中進行季節性蓄熱來實現的。熱交換通過一組144個鉆孔進行，這些鉆孔鉆入地下37米（121英尺）。每個鉆孔的直徑為155毫米（6.1英寸），并包含一個由小直徑塑料管制成的簡單熱交換器，水通過該熱交換器循環。不涉及熱泵。這一壯舉——一項世界紀錄——是通過在中央公園下方的大量原生巖石中進行季節性蓄熱來實現的。熱交換通過一組144個鉆孔進行，這些鉆孔鉆入地下37米（121英尺）。每個鉆孔的直徑為155毫米（6.1英寸），并包含一個由小直徑塑料管制成的簡單熱交換器，水通過該熱交換器循環。不涉及熱泵。這一壯舉——一項世界紀錄——是通過在中央公園下方的大量原生巖石中進行季節性蓄熱來實現的。熱交換通過一組144個鉆孔進行，這些鉆孔鉆入地下37米（121英尺）。每個鉆孔的直徑為155毫米（6.1英寸），并包含一個由小直徑塑料管制成的簡單熱交換器，水通過該熱交換器循環。不涉及熱泵。
• CTES（洞穴或礦井熱能儲存）。如果STES存儲在足夠靠近熱（或冷）源和市場的地方，則可以在被淹沒的礦井、專門建造的腔室或廢棄的地下油庫（例如，在挪威開采到結晶硬巖中的那些）中進行存儲。
• 能源樁。在大型建筑物的建造過程中，與BTES商店使用的BHE換熱器非常相似，它們被盤繞在用于打樁的鋼筋籠內，然后澆注混凝土。然后樁和周圍的地層成為存儲介質。
• GIITS（地理季節性絕熱蓄熱）。在任何具有主樓板樓板的建筑物的施工過程中，大約需要加熱的建筑物占地面積且深度>1m的區域在所有6面均采用HDPE閉孔絕緣材料進行絕緣。管道用于將太陽能傳輸到隔熱區域，并根據需要提取熱量。如果有大量的內部地下水流，則需要采取補救措施來防止它。

• 坑存儲。在丹麥的許多區域供熱系統中，STES使用填充有礫石和水作為存儲介質的內襯淺挖坑。儲存坑先覆蓋一層絕緣層，然后是土壤，用于農業或其他用途。丹麥馬斯塔爾的一個系統包括一個由太陽能熱板提供熱量的坑式儲存器。它最初為該村提供20%的全年供暖，并正在擴大以提供兩倍的熱量。2015年，世界上xxx的坑式儲存庫（200,000立方米（7,000,000立方英尺））在丹麥Vojens投入使用，太陽能熱能為世界上xxx的太陽能區域供熱系統提供50%的年能源。在這些丹麥系統中，每個容量單位的資本支出可以在0.4到0.6歐元/千瓦時之間實現。
• 大規模蓄水蓄熱。大型STES儲水罐可以建在地面上，絕緣，然后用土壤覆蓋。
• 臥式換熱器。對于小型安裝，可以將波紋塑料管的熱交換器淺埋在溝槽中以形成STES。
• 土堤建筑。在周圍的土壤中被動地儲存熱量。
• 水合鹽技術。與水基蓄熱相比，該技術實現了顯著更高的存儲密度。見熱能儲存：水合物技術

自1981年以來，國際能源署的儲能節能(ECES)計劃每三年舉辦一次全球能源會議。這些會議最初只關注STES，但現在這些技術已經成熟，其他主題如相變材料(PCM)和電能存儲也被覆蓋。自1985年以來，每個會議的名稱末尾都有庫存（用于存儲）；例如EcoStock、ThermaStock。它們在世界各地舉行。最近的是在西班牙萊里達舉行的InnoStock2012（第12屆國際熱能儲存會議）和在北京舉行的GreenStock2015。EnerStock2018將于2018年4月在土耳其阿達納舉行。IEA-ECES計劃延續了早期國際熱能儲存委員會的工作，該委員會從1978年到1990年有一個季度通訊，最初由美國能源部贊助。時事通訊最初被稱為ATESNewsletter，在BTES成為一種可行的技術后，它被更改為STESNewsletter。

小型被動供暖建筑物通常使用與建筑物相鄰的土壤作為低溫季節性蓄熱器，在年循環中達到與年平均氣溫相似的最高溫度，在較冷的月份溫度下降以供暖。這樣的系統是建筑設計的一個特點，因為與“傳統”建筑的一些簡單但顯著的差異是必要的。在土壤中約20英尺(6m)的深度處，如果水位下降不超過太陽能恢復熱量的自然能力，則溫度在全年范圍內自然穩定。這種儲存系統在一年的過程中在狹窄的儲存溫度范圍內運行，這與上述其他STES系統不同，后者的年溫差較大。美國在1970年代和1980年xxx發了兩種基本的被動式太陽能建筑技術。它們利用與隔熱、防潮土壤的直接熱傳導作為空間供暖的季節性儲存方法，直接傳導作為熱返回機制。在一種方法中，被動式年蓄熱(PAHS)、建筑物的窗戶和其他外表面捕獲太陽熱量，太陽熱量通過地板、墻壁，有時甚至是屋頂傳導到相鄰的熱緩沖土壤中。當內部空間比存儲介質更冷時，熱量會被傳導回居住空間。另一種方法，“年化地熱太陽能”（AGS）使用單獨的太陽能收集器來捕獲熱量。收集的熱量通過傳熱介質（例如空氣或水）的對流被動或通過泵送主動傳遞到存儲設備（土壤、礫石床或水箱）。這種方法通常以設計用于六個月加熱的容量來實施。世界各地使用太陽能儲熱的一些例子包括：英國東安格利亞的一所大學SuffolkOne使用埋在公交車轉彎區域的管道集熱器來收集太陽能，然后儲存在18每100米（330英尺）深的鉆孔用于冬季取暖。加拿大的DrakeLanding太陽能社區在52戶家庭的車庫屋頂上使用太陽能集熱器，然后將其儲存在35米（115英尺）深的鉆孔陣列中。地面可以達到超過70°C的溫度，然后用于被動加熱房屋。該計劃自2007年以來一直成功運行。在丹麥布勒德斯特魯普，大約8,000平方米（86,000平方英尺）的太陽能集熱器用于收集大約4,000,000千瓦時/年，類似地存儲在50米（160英尺）深的鉆孔陣列中.

建筑師MatyasGutai獲得歐盟撥款，在匈牙利建造一座房屋，該房屋使用大量充水墻板作為集熱器和帶有地下儲熱水箱的蓄水池。該設計采用微處理器控制。

許多家庭和小型公寓樓已經展示了將用于儲熱的大型內部水箱與安裝在屋頂的太陽能集熱器相結合。90°C(194°F)的儲存溫度足以供應生活熱水和空間供暖。xxx座這樣的房子是1939年的MITSolarHouse#1。1989年在瑞士奧伯堡建造了一棟八單元的公寓樓，三個儲罐共儲存118立方米（4,167立方英尺）的熱量，比建筑物儲存的熱量更多需要。自2011年以來，該設計正在被復制到新建筑中。在柏林，作為IEATask13低能耗住宅示范項目的一部分，于1997年建造了“零供暖能源住宅”。它在地下室的一個20立方米（706立方英尺）的水箱內儲存溫度高達90°C（194°F）的水。2009年在愛爾蘭建造了一個類似的例子，作為原型。太陽能季節性儲存器包括一個23立方米（812立方英尺）的水箱，里面裝滿了水，安裝在地下，四周高度隔熱，用于在一年中儲存來自抽空太陽能管的熱量。該系統是作為實驗安裝的，用于加熱愛爾蘭戈爾韋的世界上xxx座標準化預制被動式房屋。目的是確定這種熱量是否足以在冬季月份消除已經非常高效的家庭對任何電力的需求。基于對玻璃的改進，零采暖建筑現在可以在沒有季節性儲能的情況下實現。

STES也廣泛用于溫室的加熱。ATES是該應用程序常用的存儲類型。夏季，溫室用地下水冷卻，地下水從含水層的“冷井”抽出。水在此過程中被加熱，并返回到含水層中的“暖井”。當溫室需要熱量時，例如延長生長季節，水會從暖井中抽出，在起到供暖功能的同時變冷，然后返回冷井。這是一個非常有效的自然冷卻系統，它只使用循環泵而不使用熱泵。

年化地太陽能(AGS)可在寒冷、多霧的北溫帶地區實現被動太陽能加熱。它使用建筑物下方或周圍的地面作為熱質量來加熱和冷卻建筑物。經過6個月的設計導熱滯后后，熱量會返回或從建筑物的居住空間中排出。在炎熱的氣候中，將收集器在冬天暴露在寒冷的夜空下可以在夏天為建筑物降溫。大約三米（十英尺）的泥土提供了六個月的熱滯后。建筑物周圍有一條6米寬（20英尺）的埋地絕緣裙，可以防止雨水和雪從通常位于建筑物下方的泥土中融化。污垢通過地板或墻壁進行輻射加熱和冷卻。熱虹吸管在污垢和太陽能收集器之間移動熱量。太陽能集熱器可以是屋頂的金屬板隔間，也可以是建筑物或山坡一側的寬扁盒子。虹吸管可以由塑料管制成并攜帶空氣。使用空氣可以防止漏水和水引起的腐蝕。塑料管道不會像金屬管道那樣在潮濕的土壤中腐蝕。AGS加熱系統通常包括：

• 一個隔熱、節能、環保的生活空間；
• 在夏季的幾個月中，從陽光加熱的子屋頂或閣樓空間、陽光空間或溫室、地面、平板、熱虹吸收集器或其他太陽能集熱裝置中捕獲的熱量；
• 熱量從收集源傳輸到（通常）生活空間下方的土體（用于存儲），該土體被地下周邊斗篷或雨傘包圍，既可以隔熱，又可以防止熱量流失到室外空氣中，并且防止水分通過該蓄熱體遷移；
• 一種高密度地板，其熱性能旨在將熱量輻射回生活空間，但只有在適當的底層絕緣調節時間滯后之后；
• 一種控制方案或系統，當感應到收集區域中的暖季空氣比存儲區域中的熱時，激活（通常是光伏驅動的）風扇和風門，或者允許將熱量轉移到被動對流的存儲區（通常使用太陽能煙囪和熱激活阻尼器。）

通常，儲存土體需要幾年時間才能從當地深層土壤溫度（因地區和場地方向而有很大差異）完全預熱到可以提供高達xxx加熱的最佳秋季水平過冬對居住空間的要求。這項技術不斷發展，正在探索一系列變體（包括有源返回設備）。最常討論這種創新的列表服務器是雅虎的有機架構。該系統幾乎完全部署在北歐。在北美的DrakeLanding建造了一個系統。一個更新的系統是在伊利諾伊州科林斯維爾建造的一個自己動手的能源中性住宅，它將完全依靠年化太陽能進行調節。