压缩空气储能技术（compressed air energy storage），简称CAES，是一种利用压缩空气来储能的技术。目前，压缩空气储能技术，是继抽水蓄能之后，第二大被认为适合GW级大规模电力储能的技术。
其工作原理是，在用电低谷时段，利用电能将空气压缩至高压并存于洞穴或压力容器中，使电能转化为空气的内能存储起来；在用电高峰时段，将高压空气从储气室释放，进入燃烧室燃烧利用燃料燃烧加热升温后，驱动涡轮机发电。
Huntorf是德国1978年投入商业运行的电站，目前仍在运行中，是世界上最大容量的压缩空气储能电站。
机组的压缩机功率60MW，释能输出功率为290MW，最长额定输出时间为2小时。系统将压缩空气存储在地下600m的废弃矿洞中，矿洞总容积达3.1×105m³，压缩空气的压力最高可达10MPa。机组可连续充气8h，连续发电2h。
美国Alabama州的McIntosh压缩空气储能电站1991年投入商业运行，是世界上第二座投入运营的商业压缩空气储能电站。该系统压缩机组功率为50MW，发电功率为110MW。储气洞穴在地下450m，总容积为5.6×105m³，压缩空气储气压力为7.5MPa。可以实现连续41h空气压缩和26h发电。
目前压缩空气系统存在着诸多问题，其中最重要的是其与抽水蓄能一样太受地理条件约束，建造压缩空气系统，需要特殊的地理条件来作为大型储气室，如高气密性的岩石洞穴、盐洞、废弃矿井等，这一限制是影响这项技术推广的重要因素之一。也有公司尝试在城市附近建设人工空气储能装置的方式，规避这种限制条件，但带来的问题就是容量的下降和成本的上升。
由其原理，可以知道，压缩空气储能很大一部分能量，在压缩空气过程中转化为热能，没有得到有效利用，这是导致这项技术效率低下的重要原因。要想提高压缩空气系统效率，可以将压缩过程中产生的热量通过储热器存储起来，待发电过程中用这部分热量预热压缩空气，可以达到回收热量的目的，这一改进技术，称为绝热压缩空气储能系统（AA-CAES）。
随着储能需求的不断增长，压缩空气储能作为储能量级唯一可与抽水蓄能相媲美的大规模储能，其技术除了量级的优势外也有其独到之处。其优点如下：
• 快速启动时间（<15分钟）
• 能量密度和功率密度较高
• 具备黑启动能力
• 日常运营成本低
• 地球表面的地下储存空间小
• 设备的使用寿命长，损耗低
• 压缩空气自放电率低
• 对于绝热压缩空气其系统效率较高（70-75％），且不需要借助传统化石能源加热压缩空气，能够真正做到碳中和。
随着技术的逐渐成熟，在条件符合的地区，压缩空气储能也不失为一种优质的储能发展可探索的方向。
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