人工硬岩地下高压储气库建设
关键技术
压缩空气储能 (CAES)是除抽水蓄能以外规模最大的物理储能方式，而制约国内压缩空气储能技术及产业发展的主要是机组研发和高压储气库建造关键技术。随着国内机组技术的突破，大规模高压地下储气库建造及密封技术的突破显得尤为紧迫。针对以上问题，北京院开展揭榜挂帅课题研究——压缩空气诸能电站地下储气库建设关键技术研究，并以辽水新能朝阳300兆瓦/1200兆瓦时压缩空气储能示范项目为依托，研究更具可行性、经济性、示范性的地下高压储气库建设方案。
风光耦合制氢一体化关键技术研究
氢能的开发与利用正在引发一场深刻的能源革命，氢能成为破解能源危机，构建清洁低碳、安全高效现代能源体系的新密码。针对氢能工程化应用的痛点和难点，北京院开展电建集团揭榜挂帅课题研究——风光耦合制氢调控系统课题研究以及电建集团重点研发项目、北京院揭榜挂帅课题研究——风光固体氧化物电解槽耦合制氢储能系统工艺及关键技术研究，并以国能集团在宁东的国家重点示范项目为依托，探索更具可行性、经济性、示范性的氢能工程化应用技术方案。
压缩空气储能与抽水蓄能电站
组合开发
在现有抽水蓄能技术基础上，引入压缩空气储能技术，形成耦合抽水蓄能的压缩空气储能电站。利用抽蓄水势能推动储气库垫底气做功，可有效实现压缩空气储能膨胀系统定压运行，同时可有效降低储气库规模，具有较高的经济研究价值。北京院以华电沂源石桥抽水蓄能电站为依托，研究抽水蓄能电站和压缩空气储能电站合建的可行性和经济性，为空储电站与抽水蓄能电站组合开发提供了有力的理论和实践支撑。
飞轮储能在电力一次调频中的
应用研究
飞轮储能技术具有可实现大功率快速充放电和千万次超长循环寿命等技术优势，在电力调频领域具有无可替代的优势和广阔发展前景。在构建新型电力系统的背景下，各地逐步开放电力辅助服务现货市场，北京院以国电投云南国际在山西长治的100兆瓦飞轮储能电站为依托，研究飞轮储能电站在电力一次调频领域的可行性和经济性，为百兆瓦级飞轮储能电站项目提供了坚实的技术支撑。
不同存储介质的新型储能
对比研究
二氧化碳储能：压缩 CO₂，储能技术相比压缩空气储能系统，该系统利用液态CO₂，存储高诸能密度，解决了对地下大型储气室的依赖；同时临界状态下 CO₂，具有优良的热力学性质。
重力储能：重力储能是通过在有天然或人造高度差的场景中，将液体或者固体重物上升或下降来实现势能存储和释放发电。充电时，系统根据调控指令，重力轮机将下仓的重物依次提升至位置较高的上仓，将电能转化为重物的势能；放电时，将重物依次下降驱动发电机发电，重物的势能转换为电能。
