随着可再生能源发电渗透率的提高，发展长时储能已成为趋势，大规模长时储能的技术路线主要包括抽水蓄能、熔盐蓄热、液流储能等、压缩空气储存、氢气储存五类。现阶段，抽水蓄能应用最为成熟，但压缩空气储能的优点是规模大、效率高、成本低、环保清洁，并且可以摆脱地域限制，有望成为补充到抽水蓄能。
压缩空气储能属于长时间储能，可实现长时间高于4小时或天、月的充放电周期的储能系统，在调节新能源发电波动方面发挥作用的突出优点。
据中国科学院工程热物理研究所储能研发中心主任徐玉杰介绍，未来，我国电力系统是以新型新能源为主体的电力系统，风电、光伏发电等其他可再生能源发电具有波动性和间歇性，如果大规模接入电网，会造成安全隐患。这时，需要储能系统作为灵活的调节资源来调节电力系统。压缩空气储能是一大亮点。
“压缩空气储能技术并不新鲜，传统压缩空气储能技术在德国、美国已经应用多年，但传统压缩空气储能技术依赖化石燃料，需要大型天然洞穴，储能效率低等问题，大规模推广始终受到限制。”徐玉杰表示，我国先进的压缩空气储能系统回收压缩热能，不再使用化石燃料，可采用地上储存装置、人工密室、地下天然洞穴等多种形式建造储存室。此外，该系统大大提高了储能效率。
目前，采用100兆瓦先进压缩空气储能技术，我国已建成国际首座100兆瓦先进压缩空气储能示范电站，并成功并网发电。该电站位于河北省张北县，是世界上已建成并运营的项目中规模最大、性能最好的新型压缩空气储能电站。年发电量高达1.32亿千瓦时，可为约5万用户提供峰值电力保障。同时，每年可节约标准煤4.2万吨，减少二氧化碳排放10.9万吨。
压缩气体储能相比其他新型储能有哪些优势？总体来说可以概括为安全、寿命长、爆发力强。首先，压缩气体储能非常安全。以液化二氧化碳储能项目为例，由于二氧化碳非常容易液化，因此其存储只需要几兆帕的压力，不必担心高压存储气体带来的隐患，同时二氧化碳无毒、不易燃、不易爆，本身的安全性非常好。另外，由于都是机械装置，压缩空气储能系统在正常维护的情况下寿命可达30-50年。“压缩空气储能是一种基于热循环的物理过程，在安全性和性能衰减方面具有天然优势，被认为是最有前途的大规模储能技术之一。”基于这些优势，中国科学院工程热物理研究所研究员陈海生曾表示，压缩空气储能技术的应用对于实现国家“双创”具有重大的战略意义和巨大的市场需求。 -碳战略目标和自然环境的改善。
值得一提的是，压缩空气储能的能量爆发力比较强。这可以直接在一些特殊应用中工作。例如，对于大型船舶使用的柴油发动机，压缩空气通常存储在压力罐中，并通过特殊的启动阀直接作用在活塞上，在开始燃油喷射之前转动曲轴。这种布置比相同尺寸的电动启动马达更紧凑、更便宜，并且可以提供所需的极高功率突发，而不会对船舶的发电机和配电系统施加过大的负载。
对于压缩空气储能系统，我国正在进一步加强规模化示范应用，积累工程设计和建设经验，打造完整成熟的产业链，进一步加快其建设和应用。
发布时间：2023年9月14日