废弃煤炭井巷抽水储能不仅有利于解决废弃矿井的治理问题，还可以提高可再生能源电力的利用率，从而替代煤电，减少二氧化碳等温室气体的排放，具有一定的经济效益和环境效益，有利于推动煤炭资源型地区的转型发展。本文以山西省电力部门为研究对象，分析废弃煤炭井巷抽水储能的加入对电力部门的二氧化碳排放量和对煤电消费量的影响，并测度废弃煤炭井巷抽水储能的经济效益和环境效益。在此基础上本文进一步分析了废弃煤炭井巷抽水储能效益的影响因素，为该种抽水储能方式的推广提供一定的理论支持。本文的主要研究内容如下：
　　首先，本文对废弃煤炭井巷抽水储能的概念模型进行阐述，厘清其工作原理，并对其可能产生的效益进行理论分析。
　　其次，构建山西省电力部门能源系统仿真模型。该模型详细描述了山西省电力部门发电技术，包括基础年份技术、未来技术以及本文重点研究的废弃煤炭井巷抽水储能技术。
　　最后，本文利用情景分析法对废弃煤炭井巷抽水储能的效益进行研究。首先设置三类主要情景，分别为：基准情景、地上（传统）抽水储能情景和废弃煤炭井巷抽水储能情景。在该过程中，本文结合可再生能源的发展目标对以上几种情景中的效益进行研究。本文的研究结论如下：
　　(1)废弃煤炭井巷抽水储能可以提高可再生能源电力的稳定性，具有一定的经济效益和环境效益。其中，经济效益体现在削峰填谷效益和对煤电的替代效益两个方面；环境效益体现在二氧化碳的减排效益。与地上（传统）抽水储能电站相比，由于废弃煤炭井巷抽水储能电站的储能效率高于地上（传统）抽水储能电站的储能效率，因此产生的经济效益和环境效益也高于地上（传统）抽水储能电站，是一种值得在煤炭资源型地区推广的抽水储能方式。
　　(2)废弃煤炭井巷抽水储能效益的主要影响因素为：废弃煤炭井巷抽水储能电站的储能效率、建设成本、装机规模和可再生能源电力供给在总电力供给中的比重。因此，在建设废弃煤炭井巷抽水储能电站时，应选择合适的地点，提高储能效率、降低建设成本，同时根据当地的采空区规模尽量建设较大装机规模的废弃煤炭井巷抽水储能电站。
　　(3)废弃煤炭井巷抽水储能的装机规模会对效益的影响因素产生阈值作用。当废弃煤炭井巷抽水储能的装机规模不能满足可再生能源电力发展时，发电成本对环境效益不产生影响，对经济效益产生微弱的抑制作用（表现在间接经济效益）。当废弃煤炭井巷抽水储能的装机规模可以满足可再生能源电力的发展时，发电成本对经济效益和环境效益均会有影响。表现为随着发电成本的增加，废弃煤炭井巷抽水储能的经济效益和环境效益呈下降趋势。
　　基于本文的研究结果，本文建议在煤炭资源型地区，用废弃煤炭井巷抽水储能代替地上（传统）抽水储能电站。在发展废弃煤炭井巷抽水储能时，应该注意：控制废弃煤炭井巷抽水储能的地下施工难度，以降低发电成本；提高废弃煤炭井巷抽水储能的储能效率以提高其经济效益和环境效益；提高可再生能源电力在总电力供给中的比重；增加废弃煤炭井巷抽水储能的装机规模。