본 발명은 화력 발전 유닛을 통해 1차로 발전하고, 초임계 이산화탄소 발전 유닛을 통해 2차로 발전하며, 유기 냉매 발전 유닛을 통해 3차로 발전함에 따라 열 회수율 및 발전효율을 높일 수 있는 초임계 이산화탄소 발전 사이클을 적용한 복합화력 발전 시스템에 관한 것으로, 연료를 태워 고온의 연소가스로 터빈을 돌려 전기를 생산하는 화력 발전 유닛; 상기 화력 발전 유닛을 거쳐 배출되는 배기가스와 이산화탄소를 열교환 시키며, 열교환된 이산화탄소를 통해 터빈을 돌려 전기를 생산하는 초임계 이산화탄소 발전 유닛; 및 상기 초임계 이산화탄소 발전 유닛을 거쳐 배출되는 이산화탄소와 유기 냉매를 열교환시키며, 열교환된 유체를 통해 터빈을 돌려 전기를 생산하는 유기 냉매 발전 유닛; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.