壓縮空氣儲(chǔ)能是在燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的儲(chǔ)能技術(shù)，是機(jī)械儲(chǔ)能技術(shù)之一，也是現(xiàn)今大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)的熱點(diǎn)之一。壓縮空氣儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)為4～10個(gè)小時(shí)。

壓縮空氣儲(chǔ)能經(jīng)歷了從補(bǔ)燃式壓縮空氣儲(chǔ)能向非補(bǔ)燃式壓縮空氣儲(chǔ)能的演變。早期的壓縮空氣儲(chǔ)能電站采用補(bǔ)燃式壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)，儲(chǔ)能過(guò)程中產(chǎn)生的熱量沒(méi)有被回收利用，需燃燒大量化石燃料輔助發(fā)電，因而產(chǎn)生碳排放且能量利用率低。非補(bǔ)燃?jí)嚎s空氣儲(chǔ)能采用回?zé)峒夹g(shù)，利用壓縮空氣產(chǎn)生的熱量輔助發(fā)電，沒(méi)有碳排放，目前已應(yīng)用于多個(gè)壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目。

壓縮空氣儲(chǔ)能的儲(chǔ)氣場(chǎng)所可以提供巨大的體積來(lái)容納壓縮空氣，實(shí)現(xiàn)大容量?jī)?chǔ)能。壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活，可通過(guò)設(shè)計(jì)儲(chǔ)氣庫(kù)容量和發(fā)電機(jī)功率調(diào)節(jié)發(fā)電時(shí)長(zhǎng)，能夠連續(xù)數(shù)小時(shí)至數(shù)天釋放能量，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)大規(guī)模儲(chǔ)能。此外，壓縮空氣儲(chǔ)能儲(chǔ)氣方式較多，選址靈活多樣。系統(tǒng)使用壽命達(dá)30年，具有較長(zhǎng)的服役周期。由于儲(chǔ)能介質(zhì)為空氣，壓縮空氣儲(chǔ)能不存在燃燒或爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，安全性能整體優(yōu)于鋰離子電池。

壓縮空氣儲(chǔ)能的工作原理是利用用電低谷期的電能通過(guò)壓縮機(jī)壓縮空氣，把電能轉(zhuǎn)換成空氣壓力能和一部分熱能儲(chǔ)存到儲(chǔ)氣庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)；在用電高峰期，從儲(chǔ)氣庫(kù)中釋放出的高壓空氣經(jīng)加熱升溫后通過(guò)膨脹機(jī)做功，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，進(jìn)而帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)能量的釋放。

建造壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)需要特殊的地理空間作為大型儲(chǔ)氣室，比如地下鹽穴。鹽穴是地下鹽層中的洞穴，通過(guò)注水控制巖鹽溶解而形成，一般位于地下800～1000米，整個(gè)鹽穴的高度達(dá)到100多米，容積可達(dá)數(shù)十萬(wàn)立方米。鹽穴四周都是氯化鈉晶體，可以承受十幾兆帕至20兆帕的壓強(qiáng)。我國(guó)鹽穴資源主要分布在山東、江蘇、安徽、湖北、陜西等地。

為了找到適合建造儲(chǔ)能電站的鹽穴，工作人員在前期需進(jìn)行詳細(xì)的勘察和評(píng)估，一方面空間要足夠大，氣密性和巖壁強(qiáng)度要高；另一方面，鹽穴的滲漏性也要得到嚴(yán)格控制，以防止儲(chǔ)存能量的損失和地下水污染。

2022年，國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局印發(fā)《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》，將百兆瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)列入“十四五”時(shí)期新型儲(chǔ)能核心技術(shù)裝備攻關(guān)重點(diǎn)方向之一。近年來(lái)，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，國(guó)內(nèi)一批先進(jìn)的壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)得到了快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了不同容量等級(jí)系統(tǒng)的工程示范，壓縮空氣儲(chǔ)能正從試驗(yàn)示范逐步向規(guī)模化應(yīng)用過(guò)渡。

我國(guó)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)科研成果和工程應(yīng)用已走在世界前列。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)已有多個(gè)百兆瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能工程開工建設(shè)，正在規(guī)劃的壓縮空氣儲(chǔ)能規(guī)模不斷增大，設(shè)計(jì)效率不斷提升，由50%提升至70%甚至更高。我國(guó)30萬(wàn)千瓦級(jí)壓縮空氣儲(chǔ)能關(guān)鍵裝備取得突破，已研制出自主可控的空氣壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、高效儲(chǔ)換熱裝備等核心技術(shù)裝備，壓縮空氣儲(chǔ)能逐步邁入規(guī)模化工程應(yīng)用階段。

2024年1月，國(guó)家能源局公布了一批新型儲(chǔ)能示范項(xiàng)目，包括11項(xiàng)壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目，其中，湖北應(yīng)城30萬(wàn)千瓦壓縮空氣儲(chǔ)能示范電站于2025年1月全容量并網(wǎng)發(fā)電，創(chuàng)下單機(jī)功率、儲(chǔ)能規(guī)模和轉(zhuǎn)換效率三項(xiàng)世界紀(jì)錄。目前，世界上單機(jī)功率最大、總?cè)萘孔畲蟆⒕C合效率最高的壓縮空氣儲(chǔ)能電站——江蘇金壇鹽穴壓縮空氣儲(chǔ)能發(fā)電二期項(xiàng)目正在建設(shè)中。