Die koordinierte Steuerung von Kohlekraftwerken und großflächigen Energiespeichersystemen kann die Flexibilität des Energiesystems effektiv erhöhen und die Einspeisung erneuerbarer Energien glätten. Ein mit einem Kohlekraftwerk gekoppeltes Flüssig-Gas-Phasen-CO₂-Speichersystem wird vorgeschlagen, das die Kompressionswärme, die aus dem Kondensat und dem Zufuhrwasser der Kohleanlage zurückgewonnen wird, nutzt, um den CO₂-Tureingang durch Entwässerung vorzuerhitzen, wodurch der thermische Entkoppelungsprozess der Speicherung/Freisetzung ohne Wärmezwischenspeicher realisiert wird. Basierend auf einem mathematischen Modell des gekoppelten Systems wurde das Kopplungsschema optimiert und eine Leistungsanalyse im Vergleich zu einem unabhängigen CO₂-Speichersystem durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen: Die stufenweise Rückgewinnung der Kompressionswärme erhöhte die Effizienz des Endstufen-Zwischenkühlers (thermisch) von 73,3 % auf 89,6 %, die entwässerte Vorwärmung ersetzte die Dampfentnahmevorwärmung und erhöhte die Effizienz des ersten Vorwärmers (thermisch) von 53,1 % auf 89,7 %; im optimalen Kopplungsschema stieg die elektrische Wirkungsgrad des Systems im Vergleich zum unabhängigen System von 63,6 % auf 76,8 %, die Stromkosten sanken von 0,13 USD/(kW·h) auf 0,093 USD/(kW·h), die Rundlaufwirkungsgrad sank leicht auf 63,2 %; die Laufradmechanik und Wärmetauscher sind die Hauptursachen für die gesamten (thermischen) Verluste und Investitionskosten des Systems und sind Schlüsselfaktoren zur Verbesserung der thermischen Leistung und Wirtschaftlichkeit; nach Erhöhung der Entladeleistung auf 90 MW sanken die Stromkosten auf 0,089 USD/(kW·h), und der Regelbereich des Kraftwerks erweiterte sich auf 86,4 %–107,6 %.

Kohlekraftwerk; CO₂-Speicher; Kopplungsschema; Leistungsanalyse