2019年我国建筑领域用能约占社会总能耗的33%,二氧化碳排放总量约占社会总排放量的38%。建筑运行用电量为1.89万亿k Wh,清洁能源发电的零碳电力约占30%,其余均是燃煤燃气电力。随着“煤改电”工程的开展,我国正逐步取代传统燃煤锅炉,使用电力设备供暖。但电力增长的同时,由于峰谷用电需求差异较大,电力在低谷期的浪费逐渐增多。对此我国提出“削峰填谷”办法来缓解电网压力。国家出台多项政策提倡各类企业积极实施电供暖,研究探索新能源、清洁能源发电,逐步扩大蓄热式、热泵式供暖比例。北京也出台峰谷电价政策,为谷电的使用提供了有利支持。空气源热泵供暖作为一种清洁型的供暖方式,在“煤改电”工程中得到快速发展。但是如何根据建筑负荷特性对系统进行优化配置、运行策略优化是值得我们不断探究的。本文首先构建分析了电锅炉供暖系统、电锅炉蓄热供暖系统、空气源热泵供暖系统和空气源热泵蓄热供暖系统的运行原理和优缺点,并对这四种供暖系统的设备初投资、运行成本及全寿命周期总费用进行经济性分析。结果表明:在一定的峰谷电价下,空气源热泵蓄热供暖系统有明显的经济优势。为研究空气源热泵蓄热供暖系统的运行特性,本文首先利用TRN-Build工具搭建一个35000m~2的办公建筑模型,得到供暖季逐时热负荷。再利用TRNSYS模拟软件搭建该蓄热供暖系统模型。采用正交试验法对该系统进行优化配置研究。以热泵机组额定制热量、蓄热水箱容积和满蓄温度作为影响因素;供暖季累计用电量和费用年值作为评价指标,进行25组试验并选出最优配置方案。得到最优配置方案为:在按规程设计的常规方案基础上热泵额定制热量选取0.8倍、蓄热水箱容积选取0.9倍,满蓄温度为53℃。结果表明:最优配置方案较常规方案累计用电量减少2%,费用年值减少11.2%。在最优配置方案的基础上,进行系统运行策略优化。运行策略为:根据次日非谷电时段所需热负荷总量,决定当天满蓄温度。结果表明:经运行策略优化后的最优配置方案供暖季累计用电量减少8.7%;累计电费减少5.4%。最后本文以北京某办公建筑为研究对象,对该建筑的燃气锅炉供暖系统进行实地测试,并得到该系统运行能耗。然后依据第四章空气源热泵蓄热供暖系统的优化配置与优化策略方法,搭建供暖系统模型,并得到TRNSYS模拟结果。两系统对比结果表明:空气源热泵蓄热供暖系统较燃气锅炉供暖系统供暖季标准煤消耗量减少70.28%;CO2排放量减少536.33吨;全寿命周期总费用减少29.51%;费用年值减少76613元;经济优度增加11.02%。