太阳能高温热泵全部采用光能，无需其他能量输入即可产生高温热水或蒸汽，是一种小型化分布式高温热能生产装置，在工业生产领域有很好的应用前景。

双碳目标下，太阳能受到越来越多的关注，利用方式也多种多样，如光伏发电、光热热电联产、太阳能热电联产（PVT）等，涵盖发电、供热等多个领域。

常见的太阳能产热技术包括太阳能集热器、热电联产PVT、光热等，其中，太阳能集热器、热电联产PVT产生的是低温热，可用于供暖；光热产生的是高温热，但是占地面积大，位置偏僻，一般用于发电，周边条件允许也可以集中供蒸汽，但无法进行分布式供热。太阳能高温热泵是一种小型化高温热生产装置，将发电、低温产热技术结合起来，形成一体化设备，实现太阳能升温提热的功能，可以分布式供应高温热水或蒸汽。

太阳能高温热泵包括光伏发电装置、储能装置、热泵装置几部分，其中光伏发电装置与热泵蒸发器有机结合，形成类似PVT技术的流程。整套机组不需要外接能源即可制取高温热。设备流程如下图所示：

太阳能高温热泵的内部流程与常规压缩式热泵类似，包括压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器，以及其他配套设备，不同之处有两个：一是驱动电源来源，二是蒸发器的位置。

太阳能高温热泵的驱动电源来自于本身的光伏发电。热泵配套的光伏板产生直流电，首先与储能装置连接，解决发电量波动对机组造成的影响，再通过逆变器与热泵系统连接。如果需要进一步稳定电能供应或多余电量上网，还可以与电网连接。由于热泵低温热源也来自于太阳能，与光伏发电基本同步，只要合理配置储能装置，就可以实现热泵稳定运行，不需要额外补充电源。

热泵蒸发器位于太阳能光伏板背面，紧贴光伏板吸收光伏余热。该结构与太阳能热电联产PVT类似，利用流体吸收光伏板热量，这里采用热泵制冷剂直接冷却。太阳能发电的效率在20%左右，常规PVT可以将太阳能利用效率提升至60%以上，采用热泵降温后，还可以进一步提高热转化率。

此外，该系统还可以根据发电量和热泵COP，配置太阳能集热器，满足产热需求。

太阳能高温热泵将光伏发电和热泵技术结合，完全依靠太阳能运行，无需外部能源介入，有比较明显的优势：

首先，热效率更高。该设备的效果与太阳能集热器的效果类似，都是将光能转化为热能，但热效率高于常规集热器。

其次，实现了太阳能的升温提质。太阳能本身温度较低，需要集热后温度会有所升高。本设备实现了太阳能的梯级利用，将部分能量转化为电能驱动热泵，回收剩余的低温热量，实现了热泵的自给自足，完成了太阳能自身的升温提质。

第三，实现了高温产热。按照太阳能发电效率20%、总效率60%计算，热泵COP约为3，电量相对充足。在光伏板集热器温度50℃的基础上提温，可以实现较高的产热温度，满足高温热水或蒸汽的需求。

第四，一体化紧凑设计，占地面积小。本设备实现了压缩式热泵、光伏发电、储能设备的有机结合，形成一体化设备，占地面积小，单体容量小，便于实施分布式供热。

综上所述，太阳能高温热泵利用光伏发电和热泵原理，实现了太阳能的高温提质和分布式供热。设备完全采用太阳能作为能量来源，节能降碳效果明显。但是，该设备的运行完全受太阳能影响，与生产用热有时间矛盾，需要配以储热或其他高温热发生器联合使用。