Com base na análise de energia e análise de entropia, considerando as perdas irreversíveis nos processos de compressão, expansão e troca de calor, foram comparados os indicadores de desempenho e as características de distribuição de perdas irreversíveis entre o sistema convencional de armazenamento de eletricidade térmica bombeada (basic pumped thermal electricity storage, BC-PTES) e o sistema de armazenamento de eletricidade térmica bombeada integrado com aquecedor elétrico (electric heater-integrated pumped thermal electricity storage, EH-PTES) nas condições de projeto, além de explorar o impacto dos principais parâmetros no desempenho do sistema EH-PTES. Os resultados mostram que: nas condições de projeto, ambos os sistemas BC-PTES e EH-PTES geram grandes perdas de entropia na turbina durante o processo de descarga, de 456 e 455 kW, respectivamente; o sistema EH-PTES possui maior eficiência de ciclo (41,50%) e densidade de armazenamento (54,1 kW·h/m³), com eficiência de entropia do aquecedor elétrico de 63%. Existe uma pressão ótima na saída do compressor durante o processo de descarga que minimiza as perdas de entropia e maximiza a eficiência do sistema. Para o sistema EH-PTES, na pressão ótima de descarga, a eficiência do sistema diminui e depois aumenta com o aumento da temperatura de saída do aquecedor elétrico, e aumenta monotonicamente com o aumento da temperatura de saída do compressor. Quando a temperatura de saída do compressor é 550 ℃ e a temperatura de saída do aquecedor elétrico aumenta de 600 ℃ para 1000 ℃, a eficiência do sistema diminui primeiro de 45,03% para 44,81% e depois aumenta para 45,75%; quando a temperatura de saída do aquecedor elétrico é 850 ℃ e a temperatura de saída do compressor aumenta de 400 ℃ para 550 ℃, a eficiência do sistema aumenta monotonicamente de 39,17% para 45,14%. A sensibilidade da eficiência do sistema à temperatura de saída do aquecedor elétrico é menor que à temperatura de saída do compressor. A integração do aquecedor elétrico aumentou significativamente a densidade de armazenamento do sistema PTES, atingindo 113,9 kW·h/m³ quando a temperatura de saída do aquecedor elétrico foi de 1000 ℃. Os resultados do estudo podem servir como referência para o projeto otimizado do sistema de armazenamento de eletricidade térmica bombeada.

tecnologia de armazenamento térmico por bomba de calor; aquecedor elétrico integrado; análise de energia; análise de entropia