Tiêu thụ điện trực tiếp cho khí nén chiếm 15%–30% tổng năng lượng sử dụng của doanh nghiệp. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng của nó chỉ ở mức thấp, chỉ từ 10%–15% - với tổn thất năng lượng đáng kể xảy ra trong quá trình sản xuất, truyền tải và sử dụng; những tổn thất này chủ yếu biểu hiện ở dạng nhiệt năng, tổn thất cơ học và thế năng áp suất. Khí nén chiếm 20% lượng điện tiêu thụ trong các ngành công nghiệp như sắt thép và tới 40% trong các lĩnh vực như dệt may và sợi hóa học.
Năm hoạt động cơ bản nhằm tiết kiệm năng lượng trong hệ thống khí nén bao gồm: giảm thiểu nhu cầu khí nén mà vẫn đáp ứng yêu cầu sản xuất; lựa chọn áp lực cung cấp năng lượng an toàn hơn, tiết kiệm năng lượng hơn thông qua phân tích và thử nghiệm; tối ưu hóa cấu trúc và cấu hình của các trạm máy nén khí để tối đa hóa hiệu quả từ phía cung ứng; quy hoạch hệ thống một cách khoa học nhằm giảm thiểu tổn thất năng lượng trong quá trình truyền tải; và triển khai quản lý năng lượng trực quan, tinh tế để kết hợp hiệu quả các công nghệ tiên tiến với thực tiễn quản lý khoa học.
Các phương pháp kỹ thuật chính để cải thiện việc tiết kiệm năng lượng bao gồm giám sát toàn bộ hệ thống-thiết bị và mạng lưới đường ống bằng cách sử dụng các cảm biến (dòng chảy, áp suất và điểm sương) và mạng truyền thông, đồng thời phát triển hệ thống điều khiển chuyên nghiệp cho cụm máy nén tập trung vào quản lý toàn diện thiết bị sử dụng cuối. Ngoài ra, đồng hồ đo điện và gas thông minh được sử dụng để thu thập dữ liệu về cách sử dụng; dữ liệu này được đưa vào cơ sở dữ liệu và mạng IoT, cho phép phân tích sao cho phù hợp một cách thích ứng với máy nén khí và thiết bị xử lý sau với các điều kiện vận hành tối ưu và tự động điều chỉnh hiệu quả của hệ thống trong thời gian thực. Các công nghệ cụ thể được sử dụng bao gồm ổ tần số biến thiên nam châm vĩnh cửu và nén hai giai đoạn.
Hơn nữa, với tư cách là một nguồn năng lượng, khí nén có tiềm năng ứng dụng và giá trị nghiên cứu đáng kể trong các lĩnh vực chuyên biệt như phóng bằng khí nén (ví dụ: để cất cánh bằng máy bay không người lái).
