與抽水蓄能的思路類似，空氣壓縮儲能技術用電力驅動壓縮機組，把電能轉換為空氣內能，壓縮后的空氣可以被儲藏在地下洞穴內，這是目前唯一能在規模上跟抽水蓄能相媲美的方案，并且響應速度比抽水蓄能更高。

那么，為什么要建設儲能系統呢？又為什么要發展壓縮空氣儲能技術呢？

現行的電力系統由原材料、發電、輸電、配電和用電這五大價值鏈組成。用消費品零售業來做類比的話，就好比原料、生產、運輸、分配和消費都有了，唯獨沒有倉儲這個環節。

電力系統用戶端每日的用電負荷是波動變化的，且峰谷差日趨增大。為了滿足要求，當前的發電裝機容量與電網容量需要按最大需求建設，發電端根據用電端的實時動態負荷進行匹配。在用電低谷時，發電機組停機或低負荷運行，這導致發電裝機容量和電網容量的利用率低。

不僅如此，這種現行系統的動態平衡存在風險，比如近年來在印度、韓國、美國、英國等地都發生了大面積停電事故。增加儲能系統為電力系統提供緩沖，不失為有效的解決方案之一。

據國際能源署預測，到2050年，我國儲能裝機將達到200GW以上，占電力總裝機的比例將提高至10%~15%，可以催生一個萬億級的產業。

儲能技術可將間斷、不穩定、不可控的可再生能源發電儲存起來，再按照需求平穩、可控地釋放，具有平滑波動、跟蹤調度輸出、調峰調頻等功能，可促進可再生能源電力大規模并網，有效解決棄風、棄光問題。

分布式能源系統是未來高效、低碳、高安全性能源系統的主要發展趨勢之一。可是，分布式能源系統相較于大電網，具有負荷波動大、系統調節能力差、故障率高等問題。

儲能技術可作為負荷平衡裝置及備用電源，有效解決上述問題，提高分布式能源系統供電的可靠性、穩定性。并且規模大、單位成本低、壽命長、安全環保，能夠實現真正的碳中和。

因此，儲能技術被稱為“能源革命的支撐技術”。

有了壓縮空氣儲能充當穩壓器，可以將可再生能源、分布式能源產生的急劇波動的低質量電能“變廢為寶”“點石成金”，從而促進可再生能源、分布式能源產業的發展，社會效益巨大。

在用電低谷時段，利用電能將空氣壓縮至高壓并存于洞穴或壓力容器中，使電能轉化為空氣的內能存儲起來；在用電高峰時段，將高壓空氣從儲氣室釋放，進入燃燒室燃燒利用燃料燃燒加熱升溫后，驅動渦輪機發電。

一套完整的壓縮空氣系統五大關鍵設備組成：由壓縮機、冷卻器、壓力容器、回熱器、渦輪機以及發電機。各部件作用如下，

壓縮機：將空氣壓縮，將電能轉化為空氣內能，空氣壓力可達70-100 bar，溫度可達 1000 ° C；

冷卻器：熱交換設備，用于存入壓力容器前的冷卻，防止空氣在壓力容器或洞穴中壓力減少

壓力容器：存儲冷卻后的空氣，若采用洞穴存儲，則需要滿足耐壓程度較高、密封性較好的地質條件

回熱器：熱交換設備或燃燒室，將空氣溫度提高至1000℃左右，使渦輪機持續長時間穩定運行，以便于提高渦輪機效率。

渦輪機：空氣通過渦輪機降壓，內能轉化為動能。

發電機：多為同步發電機，將動能轉化為電能

目前壓縮空氣系統存在著諸多問題，其中最重要的是其與抽水蓄能一樣太受地理條件約束，建造壓縮空氣系統，需要特殊的地理條件來作為大型儲氣室，如高氣密性的巖石洞穴、鹽洞、廢棄礦井等，這一限制是影響這項技術推廣的重要因素之一。此外傳統的空氣壓縮系統，系統效率僅為40%-55%，相比抽水蓄能的80%，效率較低。

近年來，壓縮空氣儲能技術在實踐和應用中發展迅速，但壓縮空氣儲能技術在技術和政策方面存在發展瓶頸和挑戰。首先，CAES的關鍵技術瓶頸需加大科研投入，比如對大規模CAES的效率、成本、壽命、安全性等核心技術取得突破，推進CAES電站的商業化發展；其次，制定CAES大容量儲能技術發展規劃，包括中長期發展目標、資金投入、示范工程和工程檢驗等方面；最后，探索建立CAES技術的相關規范和技術標準，對示范項目和產業發展提供政策激勵和政策保障。

隨著壓縮空氣儲能技術的進步、儲能標準體系的完善以及電網對大規模儲能需求的日益迫切，大容量CAES電站將逐步進入商業化運行，培育CAES產業體系，構建能源領域的經濟增長點，以便支持清潔低碳、安全高效能源改革和能源的高質量發展。