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压缩空气储能技术，简称CAES，是一种利用压缩空气来储能的技术。和其他多数的储能方法，压缩空气储能技术同样是基于“削峰填谷”的想法，离峰时段进行能量储存，并于高峰时段释放使用。在用电低谷时段，利用电能将空气压缩至高压并存于洞穴或压力容器中，使电能转化为空气的内能存储起来；在用电高峰时段，将高压空气从储气室释放出来发电。小型系统长期以来一直用于矿山机车之推进等应用，由于散热会降低存储系统的能源效率，因此放大应用必须针对压缩空气进行热量守恒控制。

目前压缩空气储能技术包括以下几种，包括绝热（Adiabatic），非绝热（diabatic），等温，接近等温以及一些其他种类的压缩空气储能技术。压缩空气会产生热量；压缩后空气变暖。膨胀带走热量。如果不添加额外的热量，膨胀后的空气将冷得多。如果在压缩过程中产生的热量可以存储并在膨胀过程中使用，则存储效率会大大提高。

绝热存储的原理是通过绝热方法（或者储热方法），继续存储压缩产生的热能，在需要发电时，将压缩的空气释放并以此发电。等温和接近等温的方法，都是试图通过等温压缩和膨胀方法，与环境的不断热交换来维持工作温度。这两种方法理论上效率很高，但都缺少实例。非绝热方法，则是在用电高峰时段，将高压空气从储气室释放，进入燃烧室燃烧利用燃料燃烧加热升温膨胀后，驱动涡轮机发电。而这种方法，无法利用空气在压缩时转化的热能（因为冷却消散了），而压缩的空气还需要再加热。因此全过程效率较低，通常低于50%。因此压缩空气储能法也可以分为：传统压缩空气储能系统（需要化石燃料燃烧）、带储热装置的压缩空气储能系统、液气压缩储能系统。

目前世界上只有两例成熟的压缩空气储能电站的实例，分别是德国的Huntorf压缩空气电站以及美国的McIntosh压缩空气电站，无一例外，都是非绝热方法，不过其他方法的储电站，同样在开发中。