本发明适用于发电技术领域，提供了一种增强机组运行灵活性的热力储能系统及调峰出力评估方法，该方法包括：采用热力储能系统，所述热力储能系统包括储能泵、放能泵以及多个储能罐串联构成的储能罐群，获取热力储能系统在储能运行方式下的第一基准运行参数和在放能运行方式下的第二基准运行参数；根据所述第一基准运行参数，计算在所述储能运行方式下机组灵活性最小出力的降低量；根据所述第二基准运行参数，计算在所述放能运行方式下机组灵活性最大出力的增加量。本发明实施例解决了如何将热力储能技术应用至现有机组的汽水回路系统并提升机组运行灵活性的问题，为现有机组采用热力储能系统增强运行灵活性提供一种可行的解决方案。