文献综述（或调研报告）：
1.研究现状
1.1.CAES研究现状
传统CAES技术是一种以燃气轮机技术为基础的大规模储能技术，由压缩机、储气室、燃烧室、膨胀机、发电机/电动机等组成。其工作原理（如图1所示）为：在用电低谷期，利用电网中多余的电能驱动压缩机压缩空气并将高压空气通入储气室，将电能以空气内能的形式储存；在用电高峰期，高压空气进入燃烧室与燃料燃烧产生高温高压燃气，高温高压燃气驱动透平机做功发电。由于传统燃气轮机发电机组约2/3的电量用来压缩空气，而CAES压缩空气所需的能量来源于电网多余电量，所以CAES相比与消耗同样燃料的燃气轮机系统可多产生2倍以上的电力。针对传统CAES存在的依靠化石燃料、污染物排放、效率较低等问题，国内外学者展开了大量的研究和实践工作，提出了绝热压缩空气储能系统、蓄热式压缩空气储能、液态压缩空气储能系统、超临界压缩空气储能系统、等温压缩空气储能系统以及水下压缩空气储能系统等多种新型CAES系统。
图1 传统CAES系统示意图
1.2.CAES与风力发电耦合系统研究现状
目前国内外关于CAES与风力发电的耦合研究主要集中于系统集成与优化、经济性分析等方面。
（1）系统集成与优化
为缓解风电波动对电网造成的冲击，文献[1]提出了一种利用CAES平稳风电机输出功率的系统，如图2所示。利用电网的电驱动压缩机，产生的高压空气（或者直接从别处获取高压空气）存于储气室；在低风速时，高压空气在气动马达内膨胀做功，膨胀功通过机械传递到风机转轴上，以此来稳定风电机的输出功率。系统的优势在于避免了大体积的储气室以及大功率的电力转换器，使得系统的效率高、成本低，更适用于小型风机（研究采用的是2kW的风电机）。研究工作主要包括对CAES与风电机的耦合系统提出控制策略，进行理论建模分析以及实验验证，实验结果表明CAES系统的效率为55%。文献[2]提出了一种可应用于风力发电的模块化低压（低于5bar）CAES系统。多个储气罐以不同的组合形式放气（依次连续放电或者同时放电）可实现不同的能量或者功率等级，同时模块化的系统规模可变，易于与风电耦合。对所提CAES系统进行了实验探究，释能过程的效率为84.8%。
图2 一种利用CAES平稳风电输出功率的系统[1]
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