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由于壓縮機和膨脹機安裝在一根軸上，壓縮機消耗的能量由膨脹機提供（壓縮機是為了提升工質(zhì)壓力，便于膨脹機做功，其中工質(zhì)是指實現(xiàn)熱能和機械能相互轉(zhuǎn)化的媒介物質(zhì)），如果壓縮機和膨脹機安裝在不同的軸上，則壓縮過程和膨脹過程可以分開，這就形成了壓縮空氣儲能技術(shù)的基本雛形。
儲能時，壓縮空氣儲能系統(tǒng)利用風(fēng)電、光電或低谷電能帶動壓縮機，將電能轉(zhuǎn)化為空氣壓力能，隨后高壓空氣被密封存儲于報廢的礦井、巖洞、廢棄的油井或者人造的儲氣罐中；釋能時，通過放出高壓空氣推動膨脹機，將存儲的空氣壓力能再次轉(zhuǎn)化為機械能或者電能。