摘要: 在“双碳”目标的号召下,工业蒸汽生产过程迫切需要减少化石燃料燃烧产生的CO2排放。高温热泵作为潜力巨大的低碳能源转换系统,不仅能够高效制备高温蒸汽,同时可显著降低能耗并减少碳排放。为了解决单级高温热泵无法实现大温升这一难题,本研究提出将高温热泵与储能系统结合的高效能源解决方案,该系统可以利用储能系统的特性缩小压缩机压比,从而实现极端工况下的高效蒸汽制备。同时,建立了包含能量、㶲、经济及环境效益在内的综合变工况调节模型,通过与常规大温升高温热泵对比评估了高温热泵耦合储能系统的应用潜力。此外,建立了高温热泵耦合储能系统的最优策略模型。结果表明:在单级高温热泵无法有效运行的工况下,耦合储能系统的高温热泵仍能维持工业蒸汽的稳定输出,其COP最低提升134.3%,蒸汽产量最低提升461.5%。储能系统存在最优运行策略,只有在变工况条件下合理配置储能系统,才能实现系统性能与经济性的同步提升。