【Ziel】 Die CO2-Emissionen von Wärmekraftwerken zu reduzieren und die Flexibilität von sauerstoffangereicherten Kohlekraftwerken zu erhöhen. 【Methode】 Basierend auf dem Prinzip der stufenweisen Energienutzung wurde ein Modell eines sauerstoffangereicherten Kohlekraftwerks in Kopplung mit einem Druckluftspeicher durch Prozesssimulation erstellt. Verschiedene Kopplungsschemata wurden vorgeschlagen, das Modell der gekoppelten Anlage wurde erstellt und eine Analyse der thermischen Eigenschaften sowie der Wirtschaftlichkeit durchgeführt. 【Ergebnisse】 Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Nutzung der Abgaswärme zur Ersetzung der Entnahmedampferwärmung der Turbineneintrittsluft und mit einem Wärmeübertragungswirkungsgrad von 89% bei den Wärmetauschern HE1—HE3 und einer Turbinentemperaturerhöhung auf 115°C die Zykluseffizienz des Druckluftspeichersystems maximal 74,33% beträgt, was 24,25% höher als bei einem unabhängigen Druckluftspeichersystem ist. Unter Berücksichtigung von CO2-Emissionsrechten, CO₂-Verkauf und CO2-Steuer beträgt die statische Amortisationszeit der gekoppelten Anlage 11,256 Jahre, was kürzer als bei konventionellen Anlagen ist, wobei der Kapitalwert (NPV) und die interne Rendite (IRR) jeweils 80.173 Millionen Yuan bzw. 9,63 % betragen und damit höher als bei konventionellen Anlagen sind, was auf eine bessere Wirtschaftlichkeit der gekoppelten Anlage hinweist; die CO2-Steuer erhöht die Stromgestehungskosten β_LCOE der gekoppelten Anlage, während der Verkauf von Emissionsrechten und CO₂ die β_LCOE erheblich senkt; wenn die Preise für CO2-Steuer, Emissionsrechte und CO₂-Verkauf jeweils über 6,4, 73,9, 14,68 Yuan/t liegen, sind die Stromgestehungskosten β_LCOE der gekoppelten Anlage niedriger als die konventioneller Anlagen; die Sensitivitätsanalyse zeigt, dass der Kohlepreis den größten Einfluss auf die gekoppelte Anlage hat, gefolgt von den Preisen für Emissionsrechte, CO₂-Verkauf und CO2-Steuer. 【Fazit】 Der vorgeschlagene Weg der tiefen Kopplung von Kohlekraftwerk und Energiespeicher zum Kohlenstoffabbau bietet eine theoretische Grundlage und ingenieurtechnische Referenz für den Bau von kohlenstoffarmen Kohlekraftwerken und die Beschleunigung der Umstellung von Wärmekraftwerken auf regelbare Energiequellen im neuen Energiesystem.

Fortschrittliche adiabatische Druckluftspeicherung; Sauerstoffangereicherte Verbrennung; Thermische Eigenschaften; Wirtschaftlichkeitsanalyse