（一）技術原理
傳統(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)是基于燃氣輪機技術的儲能系統(tǒng)。其工作原理是，在用電低谷，將空氣壓縮并存于儲氣室中，使電能轉化為空氣的內(nèi)能存儲起來；在用電高峰，高壓空氣從儲氣室釋放，進入燃氣輪機燃燒室燃燒，然后驅動透平發(fā)電。傳統(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)具有儲能容量較大、儲能周期長、效率高和投資相對較小等優(yōu)點。但是，傳統(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)不是一項獨立的技術，它必須同燃氣輪機電站配套使用，不能適合其他類型電站，特別不適合我國以燃煤發(fā)電為主，不提倡燃氣燃油發(fā)電的能源戰(zhàn)略。而且，傳統(tǒng)壓縮空氣儲能系統(tǒng)仍然依賴燃燒化石燃料提供熱源，面臨化石燃料價格上漲和污染物控制的限制。此外，同抽水蓄能電站類似，壓縮空氣儲能系統(tǒng)也需要特殊的地理條件建造大型儲氣室，如巖石洞穴、鹽洞、廢棄礦井等。


（二）關鍵技術
壓縮空氣儲能系統(tǒng)的關鍵技術包括高效壓縮機技術、膨脹機技術、燃燒室技術、儲熱技術、儲氣技術和系統(tǒng)集成與控制技術等。壓縮機和膨脹機是壓縮空氣儲能系統(tǒng)核心部件，其性能對整個系統(tǒng)的性能具有決定性影響。盡管壓縮空氣儲能系統(tǒng)與燃氣輪機類似，但壓縮空氣儲能系統(tǒng)的空氣壓力比燃氣輪機高得多。因此，大型壓縮空氣儲能電站的壓縮機常采用軸流與離心壓縮機組成多級壓縮、級間和級后冷卻的結構形式；膨脹機常采用多級膨脹加中間再熱的結構形式。相對于常規(guī)燃氣輪機，壓縮空氣儲能系統(tǒng)的高壓燃燒室的壓力較大。因此，燃燒過程中如果溫度較高，可能產(chǎn)生較多的污染物，因而高壓燃燒室的溫度一般控制在500oC以下。壓縮空氣儲能系統(tǒng)要求的壓縮空氣容量大，通常儲氣于地下鹽礦、硬石巖洞或者多孔巖洞，對于微小型壓縮空氣儲能系統(tǒng)，可采用地上高壓儲氣容器以擺脫對儲氣洞穴的依賴等。


（三）應用現(xiàn)狀
目前，世界上已有兩座大型壓縮空氣儲能電站投入商業(yè)運行。座是1978年投入商業(yè)運行的德國Huntorf電站，目前仍在運行中。機組的壓縮機功率60MW，釋能輸出功率為290MW，系統(tǒng)將壓縮空氣存儲在地下600米的廢棄礦洞中，礦洞總容積達3.1×105 m3，壓縮空氣的壓力可達100bar。機組可連續(xù)充氣8小時，連續(xù)發(fā)電2小時。該電站在1979年至1991年期間共啟動并網(wǎng)5000多次，平均啟動性97.6%。第二座是于1991年投入商業(yè)運行的美國Alabama州的McIntosh壓縮空氣儲能電站。其地下儲氣洞穴在地下450米，總容積為5.6×105m3，壓縮空氣儲氣壓力為7.5MPa。該儲能電站壓縮機組功率為50MW，發(fā)電功率為110MW，可以實現(xiàn)連續(xù)41小時空氣壓縮和26小時發(fā)電。該電站由Alabama州電力公司的能源控制中心進行遠距離自動控制。
美國Ohio州Norton從2001年起開始建一座2700MW的大型壓縮空氣儲能商業(yè)電站，該電站由9臺300MW機組組成。壓縮空氣存儲于地下670米的地下巖鹽層洞穴內(nèi)，儲氣洞穴容積為9.57×106m3。日本于2001年投入運行的上砂川盯壓縮空氣儲能示范項目，位于北海道空知郡，輸出功率為2MW，是日本開發(fā)400MW機組的工業(yè)試驗用中間機組。它利用廢棄的煤礦坑（約在地下450m處）作為儲氣洞穴，壓力為8MPa。瑞士ABB公司（現(xiàn)已并入阿爾斯通公司）正在開發(fā)聯(lián)合循環(huán)壓縮空氣儲能發(fā)電系統(tǒng)。目前除德、美、日、瑞士外，俄、法、意、盧森堡、南非、以色列和韓國等也在積極開發(fā)壓縮空氣儲能電站。
我國對壓縮空氣儲能系統(tǒng)的研究開發(fā)開始比較晚，但隨著電力儲能需求的快速增加，相關研究逐漸被一些大學和科研機構所重視。中科院工程熱物理研究所、華北電力大學、西安交通大學、華中科技大學等單位對壓縮空氣儲能電站的熱力性能、經(jīng)濟性能、商業(yè)應用等進行了研究，但大多集中在理論和小型實驗層面，目前還沒有投入商業(yè)運行的壓縮空氣儲能電站。我公司正在建設1.5MW壓縮空氣儲能示范系統(tǒng)。


（四）發(fā)展趨勢
壓縮空氣儲能技術的主要發(fā)展趨勢包括帶儲熱的壓縮空氣儲能技術、液態(tài)空氣儲能、超臨界空氣儲能技術、與燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)的壓縮空氣儲能技術、與可再生能源的耦合的壓縮空氣儲能技術等。