•高温热泵利用现场废热满足 80% 的蒸汽需求。
•为150°C工业需求的干/湿流体开发了三种配置。
•基于异戊烷的系统在当前条件下以低投资表现最佳。
•基于乙醇的系统在未来的价格和能源场景中最为稳健。
•敏感性分析揭示了能源价格和投资是关键的可行性限制。
本研究评估了纸浆和造纸行业的高温热泵，旨在通过覆盖 24.3 MW 热公用事业需求中的约 19.6 MW（约 80%）来实现深度脱碳，包括 150 °C 的蒸汽，使用来自同一地点的废热。虽然这 80% 的覆盖率是基于瑞士的案例研究，但它反映了全球纸浆和造纸行业的典型蒸汽需求结构。开发了三种配置来应对高温运行和工作流体优化的挑战，使用中冷和内部热交换器等修改。这些解决方案广泛适用于造纸行业之外，使高温热泵成为工业脱碳的关键工具。编译 陈讲运
技术经济分析表明，中冷器水系统实现了最高效率 （COP 2.73），而内部热交换器系统则简单且成本更低（$24.3M 对 $90.5M）。四种情景下的经济分析表明，内部换热器系统在低电气价格比（0.5-1，情景 1）下表现最佳，平均投资回收期为 1.82 年，LCOE 为 -9.93 美分/千瓦时。在较高比率（2-3，情景 4）下，中冷器-乙醇系统适应性最强，投资回收期为 5.15 年，LCOE 为 -6.77 美分/千瓦时。Intercooler-Water 虽然高效，但投资成本高昂，投资回收期超过 7 年。敏感性分析确定能源价格是主要因素，投资成本对中冷器水系统至关重要。这些发现为优化热泵集成和使设计与市场条件保持一致提供了路线图，确保造纸行业和其他行业脱碳的可行性。
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