本發(fā)明公開一種基于二氧化碳工質(zhì)的熱泵儲(chǔ)電系統(tǒng)及運(yùn)行方法，該系統(tǒng)包括高溫儲(chǔ)熱、熱泵循環(huán)和熱機(jī)循環(huán)；充電時(shí)，使用多余電力驅(qū)動(dòng)熱泵循環(huán)，將電能轉(zhuǎn)換為高品位熱能儲(chǔ)存至高溫儲(chǔ)熱罐；放電時(shí)，再通過熱機(jī)循環(huán)將儲(chǔ)存熱能轉(zhuǎn)換為電能釋放。熱泵和熱機(jī)循環(huán)均采用二氧化碳為工質(zhì)，系統(tǒng)冷端連接環(huán)境，依據(jù)環(huán)境溫度高低，熱泵循環(huán)選取跨臨界或超臨界兩種運(yùn)行模式，熱機(jī)循環(huán)選取超臨界態(tài)運(yùn)行。熱泵循環(huán)采用簡單回?zé)岵贾?，熱機(jī)循環(huán)采用再壓縮布置。本發(fā)明以二氧化碳為工質(zhì)，結(jié)構(gòu)緊湊、效率高，同時(shí)系統(tǒng)冷端連接環(huán)境，不需要進(jìn)行儲(chǔ)冷或低溫儲(chǔ)熱，可以減少罐體布置，簡化結(jié)構(gòu)，且儲(chǔ)能密度高。本發(fā)明可用來平抑電網(wǎng)波動(dòng)、促進(jìn)新能源消納以及調(diào)節(jié)電網(wǎng)穩(wěn)定性。