在当前能源需求量和消耗量大、传统能源资源短缺以及环境污染严重的形势下,使用清洁高效的可再生能源发电是未来发电行业的重点发展方向。然而,风力发电和光伏/光热发电等已经较为成熟的可再生能源发电技术具有的间歇性和波动性等固有缺陷,导致“弃风”、“弃光”、“弃水”的现象较为普遍。“三弃”现象和并网困难极大地限制了可再生能源发电的进一步发展和大规模利用。此外,日益增大的峰谷差也增加了电网和发电机组的调峰调频难度。为解决可再生能源的有效利用和峰谷差大造成的机组负荷重等问题,储能技术因为可以在时间尺度和空间尺度上对电能进行储存和转移,具备“削峰填谷”、稳定电力输出和平衡电力负荷的功能,得到了越来越多的重视。其中压缩空气储能因其大容量、低成本、高效率等优点成为目前极具发展潜力的大规模储能技术之一。本文首先以压缩空气储能技术的发展历史为主线,详细分析了不同类型的压缩空气储能及其研究现状。指出了蓄热技术引入压缩空气储能技术中的重要意义以及现阶段关于蓄热技术的研究中存在的主要问题。进一步分析了蓄热系统的工作原理和类型,并建立了一个详细的蓄热系统热力学模型。然后根据热力学模型在Simulink中建立了蓄热系统的仿真模型,研究蓄热系统中的换热器、蓄热器和动力泵在不同工况下运行时对压缩空气储能系统的影响。选取了换热器效能、压缩阶段和膨胀阶段的入口蓄热介质温度和动力泵的泵效率作为变化的运行参数,并选取了压缩机耗功、膨胀机输出功、泵耗功、散热损失、蓄热介质做功能力损失、系统的循环效率和蓄热效率作为研究对象,仿真并分析这些运行参数对于研究对象的影响。此外,根据分析得出了换热器内换热量与压缩机耗功和膨胀机输出功的定量关系以及换热器内的压降与系统循环效率的关系。最后建立了基于全寿命周期成本的压缩空气储能系统经济性计算和评价模型。以10MW/80MW·h的先进绝热压缩空气储能系统为例,进行计算和分析,得出系统的建设、运行、度电成本及财务收益,并对同容量下传统压缩空气储能系统进行相同的经济性计算,分析蓄热系统的加入对压缩空气储能系统经济性的影响;通过敏感性分析和可行性临界点分析的方法,分别分析了购电价、售电价和年运行小时数对先进绝热压缩空气储能系统的成本和收益的影响及其可变化范围;选取不同容量的先进绝热压缩空气储能系统作为对照机组进行同样的经济性计算,分析机组容量对系统经济性的影响。