压缩二氧化碳储能是一种新型压缩储能技术，是以二氧化碳为工质，通过多级绝热压缩、等压加热、多级膨胀和等压冷却等过程实现能量存储和利用。压缩二氧化碳储能是压缩空气储能（CAES）的创新和拓展，具有储能效率高、能量密度高、场景适应性强、安全可靠和清洁等优点。
压缩二氧化碳储能系统主要由储气/液系统、压缩系统、蓄/换热系统、膨胀发电系统等组成。压缩二氧化碳储能是通过二氧化碳物理相变实现电能的存储与释放，工作原理分为储能和释能2个阶段。在用电低谷期，将电能转化为热能和势能的形式储存，在用电高峰期，利用存储的热能加热液态二氧化碳至气态，驱动膨胀发电系统发电。
压缩二氧化碳储能技术类型多样，根据工作压力不同，分为超临界、跨临界、亚临界压缩二氧化碳储能。压缩二氧化碳存储装置可分为地下咸水层、人工洞穴、吸附储气床、柔性气囊、金属储罐等。
根据新思界产业研究中心发布的
《2025-2030年压缩二氧化碳储能行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示，压缩二氧化碳储能适用于MW级和GW级长时储能系统，可与太阳能、风电等新能源配套，克服其发电波动性和间歇性弊端；与火电机组配套使用，提高机组调峰能力和能量综合利用效率；与二氧化碳捕集与封存系统结合，实现二氧化碳回收利用处理一体化。
压缩二氧化碳储能是典型的二氧化碳利用场景，在双碳背景下，压缩二氧化碳储能关注度不断提升。目前压缩二氧化碳储能已被写入《国家重点推广的低碳技术目录（第五批）》、《加快构建新型电力系统行动方案（2024-2027年）》等多个国家级储能发展政策文件。在政策加持下，压缩二氧化碳储能商业示范项目正加速落地。
2025年，国家发展改革委办公厅印发《绿色低碳先进技术示范项目清单（第二批）》，首航能源集团昌吉热电有限公司申报的200兆瓦压缩二氧化碳熔盐储热电化学混合储能示范项目、东方电气集团东方汽轮机有限公司申报的100兆瓦气液互转二氧化碳储能电站示范项目入选其中。
新思界
行业分析人士表示，压缩二氧化碳储能具有安全性能高、储能效率高、能量密度高等特点，是支撑可再生能源并网消纳、新型电力系统建设的重要手段之一，发展前景广阔。压缩二氧化碳储能是国家重点推广的低碳技术之一，近年来，得益于国家政策利好，压缩二氧化碳储能商业示范项目正加速落地。
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