大规模储能技术是能源与电力系统发展的核心技术之一，其与可再生能源的协同控制可以提升电网接纳新能源发电的能力，通过电网内削峰填谷等优化调度策略，提高电力系统的运行经济性和稳定性。液态空气储能作为一种大规模储能技术，突出特点为储能密度相对较高（是传统压缩空气储能系统的6-7倍，可以达到70kWh/m3以上），储能容量大（单台机组容量可以达到100MWh以上）。对于液态空气储能的研究具有重要的理论和实践价值。　　现有液态空气储能技术由于蓄冷效率较低（50％-60％），导致系统储能效率无法满足需求，本研究依托北京市自然科学基金重点项目，以基于液体工质蓄冷的新型液态空气储能系统为研究对象，以关键蓄冷系统创新为切入点，从系统集成、系统性能分析、多种流程方案系统分析等方面展开研究，试图寻求能够满足高效、高储能密度和环保要求的大规模储能技术。　　针对影响系统储能效率的关键环节-蓄冷系统，开展了蓄冷系统热力特性研究，建立了蓄冷器与液态空气储能的热力学模型，分析了系统储能效率与蓄冷效率的关联关系，指出蓄冷效率的高低是影响液态空气系统储能效率的核心因素;提出了在80-300K温区，以全液相低温工质作为蓄冷介质的方案设计。　　利用Aspen HYSYS软件构建了采用节流阀液化的液态空气储能系统模型，开展了系统热力性能研究，揭示了储能/释能压力、压缩/膨胀绝热效率、低温泵效率、低温换热器最小温差等参数对系统性能的影响规律，分析影响系统性能的关键设备和参数。针对系统中节流阀液化进行改进，提出以液体膨胀机取代节流阀液化装置，利用Aspen HYSYS软件构建了采用液体膨胀机液化的液态空气储能系统模型，揭示了关键参数对系统性能的影响规律;根据国内外现有液体膨胀机技术水平，完成系统流程设计，改进系统的储能效率使之有较大幅度的提高。完成一套10MW/40MWh液态空气储能系统方案，给出了系统流程设计和主要设备参数。