再生可能エネルギーの大規模な系統連系は、石炭火力発電所の負荷調整に厳しい課題をもたらす。石炭火力発電所の柔軟な調整能力を向上させ、典型的な圧縮空気エネルギー貯蔵システムと石炭火力発電所の結合システムにおける負荷調整過程のエネルギー矛盾を解決するために、660 MWの石炭火力発電所を研究対象とし、EBSILONソフトウェアに基づいて3種類の蓄エネルギー結合方式と2種類の放エネルギー結合方式を提案した。異なる蓄エネルギーおよび放エネルギー結合方式を熱経済性指標で比較し、結合システムの熱-時間の解結合能力、負荷調整パラドックスの解消能力および負荷調整性能を分析した。結果は次の通りである。蓄エネルギー段階では、中圧シリンダー排気蒸気を抽出して伝熱油を加熱する方式が、最も高い蓄熱増益率1.370および最も低い熱消費率8,814.976 kJ/(kW·h)を示した。放エネルギー段階では、第3高圧加熱器ドレン出口から伝熱油熱エネルギーを吸収する方式が、最も低い熱消費率7,547.945 kJ/(kW·h)を示した。8時間の蓄熱後も結合システムは38.503 MWhの有効利用熱エネルギーを維持し、負荷調整パラドックス指数は–0.041に低下した。空気パラメータを変更することにより、圧縮空気エネルギー貯蔵システムの往復効率を2.702ポイント向上させ、石炭火力発電所の負荷調整深度を2.481％向上させた。研究結果は、石炭火力発電所と蓄エネルギーシステムの協調的最適化の実現可能な方案を提供する。

圧縮空気エネルギー貯蔵システム;石炭火力発電所;結合システム;熱解結合;深度負荷調整;負荷調整パラドックス;往復効率