A operação coordenada entre unidades geradoras a carvão e sistemas de armazenamento de energia em grande escala pode melhorar efetivamente a flexibilidade do sistema elétrico e suavizar a saída de energia renovável. Propõe-se um sistema de armazenamento de dióxido de carbono com conversão gás-líquido acoplado a unidades a carvão, utilizando o calor de compressão recuperado da água de condensação e alimentação da unidade a carvão, aquecendo por desidratação a entrada de CO₂ na turbina, realizando o desacoplamento térmico dos processos de armazenamento/liberação de energia sem necessidade de dispositivos de armazenamento térmico. Com base no modelo matemático do sistema acoplado, otimizou-se o esquema de acoplamento do sistema e realizou-se uma análise comparativa de desempenho com um sistema independente de armazenamento de CO₂. Os resultados mostram: a recuperação escalonada do calor de compressão aumentou a eficiência do resfriador intermediário do estágio final (térmico) de 73,3% para 89,6%, o pré-aquecimento por desidratação em substituição ao pré-aquecimento por extração de vapor fez com que a eficiência do primeiro pré-aquecedor (térmico) aumentasse de 53,1% para 89,7%; no melhor esquema de acoplamento, a eficiência elétrica a elétrica do sistema aumentou de 63,6% para 76,8% em comparação com o sistema independente, o custo por kWh diminuiu de 0,13 dólares/(kW·h) para 0,093 dólares/(kW·h), a eficiência de ciclo caiu levemente para 63,2%; os rotores mecânicos e os trocadores de calor são as principais fontes das perdas totais (térmicas) e custos de investimento do sistema, sendo componentes chave para melhorar o desempenho térmico e econômico do sistema; após o aumento da potência de liberação para 90 MW, o custo por kWh diminuiu para 0,089 dólares/(kW·h), e a faixa de regulação da unidade expandiu-se para 86,4%–107,6%.

unidade geradora a carvão; armazenamento de dióxido de carbono; esquema de acoplamento; análise de desempenho