自从1949年提出利用地下洞穴进行压缩空气储能的概念以来，全球范围内进行了大量的研究和实践。国外已经建成了两座大型压缩空气储能电站，其中包括德国的Huntorf电站（290MW，压缩储能时长12小时，发电时长3小时）和美国的McIntosh电站（110MW，连续输出电能26小时）。在国内，自2014年起建成了0.5MW的芜湖非补燃示范项目，之后在中科院工程热物理研究所的技术支持下，贵州毕节建成了10MW的压缩空气储能验证平台，肥城（一期）建成了10MW的压缩空气储能调峰电站，张北的100MW压缩空气储能项目于2022年进入带电调试阶段。青海西宁的100kW复合式压缩空气储能工业示范项目于2016年投产，金坛压缩空气储能项目于2022年5月投入商业运行，云岗井田的60MW压缩空气储能项目正在建设中。此外，肥城（二期）300MW级压缩空气储能电站和中国能建数科集团的平顶山（200MW）和泰安（300MW）等项目近期完成了可行性研究。目前，100MW级压缩空气储能项目正在进行示范应用。未来，规划或设计阶段的压缩空气储能项目装机规模逐步由100MW发展到200MW或300MW。压缩空气储能技术正在从示范应用阶段转向初期商业化发展阶段。压缩空气储能项目的发展历程见图1。综合国内外已建项目的分析表明，压缩空气储能电站具有较大的单机容量（目前为100MW）、较长的储能时长（可达4小时以上）、分钟级的调节响应时间，初步具备与中小型抽水蓄能电站相当的调节能力和性能，较其他新型储能形式具有电站寿命长、安全性更高的优势。国外已投运的商业运行项目，天然气补热后能源转换效率为42%到55%。国内非补燃压缩空气储能电站额定工况下效率可达60%到65%，已投运的金坛电站额定工况下电到电转换效率达61.2%。

压缩空气储能系统的核心在于其包含了多个子系统，如压缩、储气、蓄热/冷、回热/冷、膨胀发电等。其中，关键设备主要涉及到压缩机、换热器和膨胀机。虽然这些设备的技术相对成熟，但对于压缩空气储能系统而言，压缩机和膨胀机的压比和膨胀比远高于常规燃气轮机的水平，因此需要重点关注这些设备的性能和制造能力。

压缩机是将气体压力提高或输送气体的关键设备，其具有流量大、压力高的特点。目前，市场上的压缩机技术已比较成熟，国内外制造厂家如沈鼓集团、陕西鼓风机集团、阿特拉斯、科普柯和西门子等都具备设计制造大流量、高压力压缩机的能力。然而，为了应对系统需求，仍需要不断进行技术研发和改进。

换热器是将热能传递给冷流体的设备，国内的化工及动力设备配套厂家已具备设计和加工换热器的能力，但需根据压缩空气储能系统的特点进行相应的加工设计和组装。哈尔滨汽轮机厂等公司已为压缩空气储能项目提供了特制的换热器。

膨胀机利用压缩气体膨胀降压时的势能转化为动能，是系统的核心部件之一。针对大型压缩空气储能电站的需求，膨胀机一般采用多级膨胀带中间再热的结构形式。国内的空气透平生产厂家如哈电汽轮机公司、东方汽轮机公司以及上海汽轮机厂等都在开展透平膨胀机的研发工作，并已取得一定进展。

总的来说，对于压缩空气储能系统的关键设备和制造能力，国内已具备一定的产业链基础，但仍需要不断地进行技术研发和创新，以满足系统的需求。

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