This thesis addresses the topic of energy storage systems supporting increased penetration of renewables in insular systems. An overview of energy storage management, forecasting tools and demand side solutions is carried out, comparing the strategic utilization of storage and other competing strategies. Particular emphasis is given to energy storage systems on islands, as a new contribution to earlier studies, addressing their particular requirements, the most appropriate technologies and existing operating projects throughout the world. Several real-world case studies are presented and discussed in detail. Lead-acid battery design parameters are assessed for energy storage applications on insular grids, comparing different battery models. The wind curtailment mitigation effect by means of energy storage resources is also explored. Grid code requirements for large-scale integration of renewables are discussed in an island context, as another new contribution to earlier studies. The current trends on grid code formulation, towards an improved integration of distributed renewable resources in island systems, are addressed. Finally, modeling and control strategies with energy storage systems are addressed. An innovative energy management technique to be used in the day-ahead scheduling of insular systems with Vanadium Redox Flow battery is presented.Esta tese aborda a temática dos sistemas de armazenamento de energia visando o aumento da penetração de energias renováveis em sistemas insulares. Uma visão geral é apresentada acerca da gestão do armazenamento de energia, ferramentas de previsão e soluções do lado da procura de energia, comparando a utilização estratégica do armazenamento e outras estratégias concorrentes. É dada ênfase aos sistemas de armazenamento de energia em ilhas, como uma nova contribuição no estado da arte, abordando as suas necessidades específicas, as tecnologias mais adequadas e os projetos existentes e em funcionamento a nível mundial. Vários casos de estudos reais são apresentados e discutidos em detalhe. Parâmetros de projeto de baterias de chumbo-ácido são avaliados para aplicações de armazenamento de energia em redes insulares, comparando diferentes modelos de baterias. O efeito de redução do potencial de desperdício de energia do vento, recorrendo ao armazenamento de energia, também é perscrutado. As especificidades subjacentes aos códigos de rede para a integração em larga escala de energias renováveis são discutidas em contexto insular, sendo outra nova contribuição no estado da arte. As tendências atuais na elaboração de códigos de rede, no sentido de uma melhor integração da geração distribuída renovável em sistemas insulares, são abordadas. Finalmente, é estudada a modelação e as estratégias de controlo com sistemas de armazenamento de energia. Uma metodologia de gestão de energia inovadora é apresentada para a exploração de curto prazo de sistemas insulares com baterias de fluxo Vanádio Redox
