【目的】 電力網の再生可能エネルギー受け入れ不足と石炭火力発電機の排蒸気損失大の問題に対して、蒸気インジェクターを統合した新型カルノー電池システムを提案し、石炭火力発電機の柔軟性改造の技術的解決策を提供する。【方法】 タービンの排蒸気と抽気を低温熱源として利用する新型システムⅠ及びⅡを設計した。新型システムⅡは蒸気インジェクターを導入し、中圧シリンダ排蒸気で排蒸気を吸引し、蓄熱サイクルの冷熱源温度を向上させた。EBSILON Professionalによるモデリングに基づき、各システムのエネルギー効率係数、往復効率及び（火用）損失を比較分析し、技術経済性評価を実施した。【結果】 熱力学解析により、新型システムⅠ及びⅡの排蒸気損失は参照システムと比較してそれぞれ38.19 MW及び39.62 MW低減し、冷熱源温度の上昇により両システムのエネルギー効率係数はそれぞれ1.36及び1.42に向上した。感度解析により、システムⅡは冷熱源出口温度55℃時に最適な往復効率61.51％を達成し、参照システム比2.11ポイント向上した。技術経済性面ではシステムⅡが最良であり、その動的投資回収期間は9.44年、平準化蓄熱コストは2,094.59元/(MW·h)に達した。【結論】 新型システムⅡはエネルギー消費の削減及び蓄熱効率の向上に加え、顕著な経済競争力を持ち、中国のエネルギー産業の低炭素転換促進に重要な意義を持つ。

カルノー電池;蒸気インジェクター;柔軟性改造;熱力学解析;技術経済性