同济大学机械与能源工程学院 秦朝葵 袁 兢

0 引言

大规模开发可再生能源已成为全球范围的重要能源战略之一。较之常规能源，可再生能源的污染少、储量大，但其空间上的分散、时间上的不可控等局限对现有电力系统的运行安全和稳定构成了巨大挑战。传统电网的调度和控制模式已无法满足大规模的新能源开发与利用。如何高效、安全、经济地消纳并利用新能源是一个全球性技术难题。储能技术具有对功率和能量的时间迁移能力，应用于电力系统，将打破电能生产、输送与消费必须同步完成的传统模式。

历经二十多年的发展，储能技术的种类和性能也随着研究深入而越发成熟、多样化。依照介质的不同，储能技术可分为机械类储能、电气类储能、电化学类储能、热储能和化学类储能。每类储能技术各有其优缺点、运行特性和应用领域。各类储能技术特性对比见表1。

表1 各类储能技术特性对比

现阶段已商业化或达到示范应用水平的电力储能技术中，适用于大规模储能的系统仅抽水储能和压缩空气储能。前者已获广泛应用，但受限于严格的地理地质条件和对环境的影响评价，进一步创新与研究颇有难度。

压缩空气储能(compressed air energy storage,CAES)装机容量仅次于抽水储能，运行维护方便、响应快、环境友好、综合效率高，是解决诸多问题的极佳选择。

本文主要介绍CAES的基本原理、运行特性和系统分类，对国内外较成熟的系统进行分析与对比，概述了国内外学者与机构在过去近十年的一些研究工作，最后对CAES未来可能遇到的挑战与发展前景进行了展望。……