传统化石能源的开发利用带来了自然资源的日益枯竭和生态破坏等问题,积极开发各种新能源可有效解决传统的电力能源行业带来的环境问题。但新能源产生的电能,如风能或太阳能,由于间歇性和波动性等特点很多时候难以并网。另一方面,随着电力行业的发展,电网调峰要求也越来越高,这时用于调峰的电厂的效率必然会受到影响。此背景下,开发大规模储能系统是解决上述问题的有效方法。在各种储能技术中,压缩空气储能由于规模大、效率高、安全可靠等优点受到人们的关注。目前,传统压缩空气储能(CAES)系统已经成功实现商业化,但由于其需要燃烧天然气、排放CO2等,人们又提出带有储热装置的高级绝热压缩空气储能系统(AA-CAES)系统,该系统通过存储空气压缩过程中的热量,摆脱了对天然气的依赖,避免了CO2的排放。虽尚未实现商业化,但目前AA-CAES系统被视为最具市场潜力的储能技术。针对AA-CAES系统,提出了基于液态储热介质和固态储热介质的高级绝热压缩空气储能概念系统;建立了储能系统各个部件的热力学模型。对于以液态储热介质进行储热的系统,详细分析了储能系统的关键参数,如储气压力、压缩和膨胀级数、换热器压损,对系统的循环效率和储能密度等性能的影响;以循环效率最高为目标,对性能进行了优化计算。对于以固态储热介质进行储热的系统,详细展示了储热器内部的温度变化过程,提出了一种分级储热方案,以提高储能系统的工作性能。以此为基础,提出了两种带有电加热器的混合储能系统,并对其热力性能进行了对比分析。最后,对两类储能系统进行对比。