Повышение КПД энергоблоков, работающих на основе ПКСД- и ЦКСД-технологий, ограничено по следующим причинам. Во-первых, отсутствие эффективной одноступенчатой системы горячей очистки дымовых газов вынуждает применять упрочненные газовые турбины, что повышает стоимость энергоблока. Во-вторых, поддерживаемый низкий уровень температур в реакционной зоне (850—890 °С), являющийся основой экологичности процесса, не позволяет повысить температуру на входе газовой турбины более 870—880 °С. Последнее принципиально ограничивает повышение КПД газотурбинного цикла (и всей ПГУ), организованного по ранее рассмотренным схемам. В то же время современные газовые турбины допускают использование входных температур на уровне 1300—1400 °С и выше.
Разрабатываемое второе поколение технологий сжигания угля в КСД направлено на преодоление отмеченных ограничений. Отличительная особенность технологической схемы этого процесса — совместное использование ПКСД (ЦКСД)-топки, где происходит сжигание угля (кокса) при характерной для кипяшего слоя температуре (около 870 °С), и ПКДС-карбонизатора, предназначенного для выработки топливного газа (смеси пиролизных и газификационных газов). Последующее сжигание топливного газа в камере сгорания газовой турбины позволяет получить высокие входные значения температуры (1300—1400 °С) и увеличить КПД процесса до 44—46 % (так называемый топпинг-цикл). В настоящее время наиболее перспективными в указанном направлении являются разработки компаний (США) и Ahlstrom (с 1995 г. часть Foster Wheeler, Финляндия).