【Objetivo】 Para abordar el problema de la insuficiente absorción de energías nuevas en la red eléctrica y las grandes pérdidas de vapor agotado en las centrales de carbón, se propone un nuevo sistema de batería de Carnot integrado con un inyector de vapor, que proporciona una solución técnica para la mejora de la flexibilidad de las unidades de carbón. 【Método】 Se diseñaron dos nuevos sistemas I y II, que utilizan vapor residual y vapor extraído de la turbina como fuente de calor de baja temperatura. El sistema II introduce un inyector de vapor que inyecta vapor residual desde el cilindro de presión media, elevando la temperatura de la fuente fría del ciclo de almacenamiento térmico. Con modelado basado en EBSILON Professional, se analizaron comparativamente el coeficiente de eficiencia energética, la eficiencia de ida y vuelta y las pérdidas (de combustible), además de realizar evaluación técnico-económica. 【Resultados】 El análisis termodinámico mostró que la pérdida de vapor residual en los nuevos sistemas I y II se redujo en 38,19 MW y 39,62 MW respectivamente en comparación con el sistema de referencia; gracias al aumento de la temperatura de la fuente fría, los coeficientes de eficiencia energética de los dos sistemas alcanzaron 1,36 y 1,42 respectivamente. El análisis de sensibilidad mostró que el sistema II alcanzó la mejor eficiencia de ida y vuelta del 61,51 % a una temperatura de salida de la fuente fría de 55 ℃, mejorando 2,11 puntos porcentuales con respecto al sistema de referencia. En cuanto a la evaluación técnico-económica, el sistema II mostró el mejor rendimiento, con un periodo de recuperación dinámica de la inversión de 9,44 años y un costo nivelado de almacenamiento tan bajo como 2 094,59 yuanes/(MW·h). 【Conclusión】 El sistema II no solo reduce efectivamente el consumo de energía y mejora la eficiencia del almacenamiento, sino que también posee una competitividad económica significativa, siendo de gran importancia para promover la transición baja en carbono en la industria energética de China.

Batería de Carnot;Inyector de vapor;Modernización flexible;Análisis termodinámico;Evaluación técnico-económica