李 扬 ，张新敬 ，宋健斐 ，李笑宇 ，郭欢 ，徐玉杰 ，陈海生

（1中国石油大学（北京），北京 102249；2中国科学院工程热物理研究所，北京 100190；3中国科学院大学，北京 100049；4华北电力大学，河北 保定 071003）

风能、太阳能等可再生能源的规模化开发和利用是实现“碳中和、碳达峰”目标的重要手段，而储能则是解决可再生能源大规模消纳和稳定输出、提高电力系统效率与安全性的关键技术。现有电力储能技术包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、锂电池、液流电池、超导磁储能、超级电容器储能等[1]。其中，压缩空气储能(compressed air energy storage，CAES)具有效率高、容量大、存储时间长、成本相对低廉等优点，被认为是最具有发展前景的大规模储能技术[2]。

由于传统CAES存在依赖燃料、效率低、能量密度低等缺点，近年来形成了蓄热式压缩空气储能(compressed air energy storage with thermal storage，TS-CAES)、等温压缩空气储能、液态压缩空气储能、超临界压缩空气储能、水下压缩空气储能、湿空气透平压缩空气储能等多种新型压缩空气储能系统[3]。而TS-CAES具有不消耗化石燃料、流程简单、效率高等优点，受到广泛关注。

TS-CAES系统释能过程中，由于储气室压力随时间下降以及输出功率需随电网负荷的变化而改变，TS-CAES系统多处于变工况条件下运行，因此，需对储气室流出的高压空气进行合理有效的调节以匹配膨胀机入口压力。目前，多采用节流阀节流的方式稳定膨胀机入口压力，该方式使得膨胀机在接近设计条件下运行，可以较好地保证额定输出功率。但是，节流阀本质是一个局部阻力……