石炭火力発電所と大規模蓄電システムの協調運転は、電力システムの柔軟性を効果的に向上させ、再生可能エネルギーの出力を平滑化できる。石炭火力発電所と結合した気液相変換二酸化炭素蓄熱システムが提案されており、燃焼機組の凝縮水および給水から圧縮熱を回収し、脱水予熱でタービン入口のCO₂を加熱することで、蓄エネ／放エネ過程の熱的デカップリングを実現し、蓄熱装置を必要としない。結合システムの数学モデルに基づき、システムの結合方案を最適設計し、独立したCO₂蓄熱システムと性能対比分析を行った。結果は、圧縮熱の段階的回収により、最終段間冷却器（火用）効率が73.3％から89.6％に向上し、脱水段階の予熱が抽気予熱を代替して一次予熱器（火用）効率が53.1％から89.7％に向上したことを示している；最適結合方案のもとで、システムの電気－電気効率は独立システムと比較して63.6％から76.8％に向上し、電力量コストは0.13ドル/(kW・h)から0.093ドル/(kW・h)に低減し、往復効率はわずかに63.2％に低下した；インペラー機械および熱交換器はシステム全体の（火用）損失および投資コストの主な原因であり、システムの熱性能および経済性向上の鍵となる部品である；放出出力を90MWに高めた後、システムの電力量コストは0.089ドル/(kW・h)に低減され、発電機の調整範囲は86.4％～107.6％に拡大した。

石炭火力発電所; 二酸化炭素蓄熱; 結合方案; 性能分析