以热储电技术，将电能转化为热能（和/或冷能）的形式存储，并在需要时转化为电能输出，具有储能密度高、成本低等优势，有望成为未来大规模储能的中坚力量，为“双碳”目标的实现发挥重要作用。以热储电技术在能量转化效率方面距离电化学储能还有较大差距，基于热力学循环的热泵储电技术（亦名卡诺电池）在目前以热储电技术中能量转化效率最高，近些年来受到国内外重点关注。研究所储能研发中心自2015年起开展对基于布雷顿循环的热泵储电技术的研究与探索工作，近期在热泵储电技术的理论体系、系统优化、运行调控和应用技术等方面取得新进展。

　　基于熵增理论，提出了热泵储电系统的理论解析优化方法，获得了兼顾效率和储能密度的系统参数最优解析解，该方法将现有布雷顿热泵储电系统的储能效率“天花板”提升了10%~20%。研究成果发表在能源领域知名期刊Journal of Energy Storage (IF=6.583)上，链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352152X21013384.

　　提出了蓄冷蓄热阵列运行调控新策略—“动态温度补偿”，有效解决了热泵储电系统的输出温度衰减。在优化的无量纲目标温度下，可以得到64.2%的储电效率并使释能功率波动从43%降低至13%。研究成果发表在能源领域知名期刊Applied Energy(IF=9.746)上。

　　链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261921003214.

　　提出了更加适合于大规模、长时、低成本的“间接蓄冷蓄热的热泵储电系统”。系统优化和技术-经济性分析结果表明，该系统在6小时以上的长时储能具有技术经济性优势。研究成果发表在能源领域知名期刊Energy(IF=7.147)上。

　　链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360544221022143.

　　提出和分析了基于布雷顿热泵储电系统的冷、热、电灵活转化与利用模式。分析结果表明，该系统具有冷、热、电变负荷需求的宽工况、高效、灵活调节能力，系统储能COP可达1.88，储能?效率达到63.9%。研究成果发表在能源领域知名期刊Applied Energy(IF=9.746)上。

　　链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261920311144.

图1 热泵储电系统的解析优化结果比较 

图2 蓄冷蓄热阵列化的热泵储电系统 

图3 间接蓄冷蓄热的热泵储电系统