壓縮空氣儲能，簡稱CAES( Compressed-Air Energy Storage )。

壓縮空氣蓄能是利用電力系統(tǒng)負荷低谷時的多余電量，由電動機帶動空氣壓縮機，將空氣壓入作為儲氣室的密閉大容量地下洞穴，也可以是報廢礦井、沉降的海底儲氣罐、山洞、過期油氣井或新建儲氣井，當電力系統(tǒng)發(fā)電量不足時，將壓縮空氣經(jīng)換熱器與油或天然氣混合燃燒，導入輪氣機作功發(fā)電。

CAES系統(tǒng)動態(tài)運行示意圖

CAES系統(tǒng)主要包括發(fā)電機、壓縮機、燃燒室、儲氣室、膨脹機和電動機等關鍵部件，分為儲能與釋能兩個過程。儲能過程，利用風電、光電等可再生能源電力驅動壓縮機壓縮空氣，將高壓空氣存儲于儲氣室中；釋能過程，儲氣室中的高壓空氣驅動膨脹機做功進行發(fā)電。

1、模式一: 儲能模式

壓縮空氣儲能，在電網(wǎng)負荷低谷期將電能用于壓縮空氣，并將空氣高壓密封在，如圖1所示:

圖1 壓縮空氣儲能模式

2、模式二：發(fā)電模式

在電網(wǎng)負荷高峰期，釋放壓縮空氣，推動汽輪機發(fā)電，如圖2所示

3、實際運行模式

在實際過程中，空氣被壓縮后，溫度會升高并釋放熱量，所以實際使用中，需要對空氣進行冷卻，如圖3所示

在實際的釋能發(fā)電過程中，壓縮空氣膨脹做功過程中，溫度會下降并需要吸收熱量，所以實際使用中，需要對空氣進行預加熱或者通過燃燒室升溫，如圖4所示

4、壓縮空氣儲能市場前景

全球CAES裝機預測(DOE)

截至目前，世界上僅有德國Huntorf和美國McIntosh兩座投產(chǎn)的商業(yè)化傳統(tǒng)CAES電站，由于傳統(tǒng)CAES系統(tǒng)存在依賴化石燃料、效率低、能量密度低等缺點，近年來形成了蓄熱式壓縮空氣儲能(TS-CAES)、等溫壓縮空氣儲能、液態(tài)空氣儲能、超臨界壓縮空氣儲能、水下壓縮空氣儲能、濕空氣透平壓縮空氣儲能以及CAES耦合系統(tǒng)等多種新型CAES系統(tǒng)。