为开拓间歇式能源应用新途径，本文提出了一种复合制冷系统，该系统带有抽水压缩气体储能裟置。在储能阶段，该储能制冷系统通过水泵将电能转换为水气共容舱内带压气体的内能；释能阶段，在水气共容舱内高压气体的作用下，使其内部的水流经水轮机直接驱动制冷循环制冷，而制冷循环中冷凝器所释放的能量被水气共容舱内的高压气体全部吸收，最终完成了利用间歇式能源制冷之目的。文中建立了描述储能与制冷过程的热力学模型，并重点研究了储能和制冷过程中关键节点的热力学参数变化规律，与文献给出的储能制冷系统相比，该系统具有较高的制冷系数。为拓展间歇式能源实际应用途径提供了一种新思路。

为解决压缩空气储能系统在释能过程中的变工况问题,本文提出了在储气库出口设置节流稳压阀装置,确保空气膨胀机在设计工况下高效工作,针对改进后的新储能系统,建立了节流过程的热力学模型,真实空气的物性对稳压节流阀效应的影响规律,重点研究了节流稳压阀对系统能量转换效率的影响规律。研究结果表明,压缩空气储能系统中加入节流稳压阀能够解决其工况问题,会带来附加的不可逆损失,但能够提高空气透平膨胀机的效率,对原有系统的能量转换效率影响很小。研究结果对压缩空气储能系统工程应用具有一定的指导意义。

风能、太阳能等间歇式新能源大规模并网发电给电力系统的安全稳定运行带来了严峻的挑战,规模化的电能存储是解决这一问题的重要手段之一。抽水蓄能和压缩空气储能技术是被国内外广泛应用和关注的大规模储能技术。本文在对这2种储能技术优势和缺陷分析的基础上,提出了一种具有效率高、响应快、一次性投资少、发电成本低的无水坝抽水压缩空气储能系统,重点介绍了非补燃式无水坝抽水压缩空气储能技术,并给出了基于大型地下洞库的应用设计实例,提出了发展大规模压缩空气储能尚需研究的关键技术,以期推动该技术在智能电网建设中的大规模应用。