【目的】 火力発電ユニットの炭素排出削減および酸素燃焼発電ユニットの柔軟性向上。 【方法】 エネルギー段階利用原理に基づき、プロセスシミュレーションの手法を用いて圧縮空気貯蔵を結合した酸素濃縮燃煤ユニットモデルを構築し、異なる結合方案を提案し、結合ユニットのモデリングおよび熱特性および経済性分析を行った。 【結果】 結果は、排煙余熱により蒸気タービン抽気によるタービン入口空気予熱を代替し、HE1—HE3熱交換器の熱交換効率は89％であり、タービン温度が115℃に上昇した際に、圧縮空気貯蔵システムの循環効率は最大74.33％に達し、独立型圧縮空気貯蔵システムより24.25％高いことを示した。炭素排出権、CO₂販売および炭素税を考慮した場合、結合ユニットの静的回収期間は11.256年であり、従来ユニットより短く、この時の正味現在価値NPVおよび内部収益率IRRはそれぞれ80173万元および9.63％であり、従来ユニットより高く、結合ユニットの経済性が優れていることを示す。炭素税は結合ユニットの平準化電力コストβ_LCOEを増加させ、炭素排出権の販売およびCO₂販売は結合ユニットの平準化電力コストβ_LCOEを大幅に低減する。炭素税、炭素排出権販売価格、CO₂販売価格がそれぞれ6.4、73.9、14.68元/トンを上回る場合、結合ユニットの平準化電力コストβ_LCOEは従来ユニットより低い。感度分析により、石炭価格が結合ユニットに最も大きな影響を与え、次いで炭素排出権価格、CO₂販売価格、炭素税であることが示された。 【結論】 提案された火力－蓄電の深い結合による低炭素化の経路は、新しい電力システム下における低炭素排出の石炭火力ユニット構築および火力ユニットの調整電源への転換加速に対し理論的根拠および工学的参考を提供する。

先進断熱圧縮空気貯蔵;酸素燃焼;熱特性;経済性分析