電力儲能在可再生能源大規(guī)模接入、電力系統(tǒng)削峰填谷、分布式能源系統(tǒng)、智能電網(wǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)等領域起著關鍵作用，越來越受到國內外學者的廣泛關注。在各種儲能技術中，物理儲能系統(tǒng)具有環(huán)境友好、經(jīng)濟性好和規(guī)模大等優(yōu)點，具有廣闊的應用前景。物理儲能系統(tǒng)的傳統(tǒng)優(yōu)化分析方法通常針對系統(tǒng)流程逐個模塊進行分析，往往忽略儲能過程和釋能過程之間的能量關聯(lián)關系，難于清晰揭示各過程之間能量耦合關系，在系統(tǒng)優(yōu)化時也存在容易顧此失彼，很難達到全局優(yōu)化的問題。

通過對物理儲能系統(tǒng)流程的分析發(fā)現(xiàn)其具有較強的對應性，如抽水蓄能系統(tǒng)水位上升與水位下降過程，蓄熱系統(tǒng)的儲能和釋熱過程，壓縮空氣儲能系統(tǒng)的空氣壓縮和膨脹過程，以及飛輪儲能系統(tǒng)飛輪加速和減速過程；同時不僅流程對稱，系統(tǒng)參數(shù)也存在很強的對應性。因此，基于物理儲能系統(tǒng)流程的對應性特點，中國科學院工程熱物理研究所儲能研發(fā)中心以流程復雜的壓縮空氣儲能系統(tǒng)為例，創(chuàng)新性的提出適用于對應點分析優(yōu)化算法（CPM），并將該方法推廣至物理儲能系統(tǒng)。

如圖1所示，壓縮空氣儲能系統(tǒng)流程存在對應性，將流程對稱的過程稱為對應過程，將流程上對稱的點稱為對應點，模型將儲能過程和釋能過程各分為N個過程，一一對應，從而形成N個對應過程（如圖中虛線框所示為第i個對應過程）和N+1個對應點。為了清晰表達系統(tǒng)中?轉換和傳遞特性，提出了熱-機械?（Eth-Emech圖）圖像?方法。相對于傳統(tǒng)的優(yōu)化分析方法，對應點分析優(yōu)化算法具有以下優(yōu)點：能夠清晰揭示儲能和釋能過程之間的能量傳遞機理；有利于探索不同熱力過程的耦合關系；有利于獲得系統(tǒng)性能改進和優(yōu)化的方向。

通過采用對應點分析優(yōu)化算法，將壓縮空氣儲能系統(tǒng)優(yōu)化后效率提升9.2個百分點。研究工作得到國家自然科學基金、國家重點基礎研究發(fā)展計劃（973計劃）、中科院前沿科學重點研究項目、北京市科技計劃項目的支持，相關研究成果在發(fā)表在Energy、Energy Conversion and Management、Applied Energy等期刊上。

圖1.對應點分析模型

圖2.壓縮空氣儲能系統(tǒng)的熱?-機械?圖