空气源热泵由于高效、节能、无污染等优点在清洁能源供暖中得到了广泛应用,但也造成了冬季电网负荷大幅度增加,加剧了电网运行的不稳定性。对空气源热泵供暖系统进行准确的能耗预测能为电网规划调度提供依据。建筑热负荷作为柔性负荷,可利用系统或建筑本身的蓄热特性在时间上进行平移,主动对电网进行需求侧响应,实现对电网的削峰填谷;并且利用蓄热装置增加夜间耗电量可缓解风电出力和负荷需求之间的差异,促进风电消纳,减少火电出力,从而降低碳排放量。为了在空气源热泵清洁取暖的同时提高电网运行的稳定性,本文分别进行了不同运行模式下空气源热泵供暖系统的能耗预测和空气源热泵采暖用户的需求侧响应研究。首先,探究连续运行和间歇运行模式下的空气源热泵供暖系统所适宜的能耗预测模型,分别建立了DeST能耗模拟模型、BP神经网络模型、LSTM神经网络模型,并利用监测到的能耗数据对三种预测模型进行验证。结果显示:对于连续供暖系统,BP神经网络的预测结果优于LSTM神经网络;对于间歇供暖系统,LSTM神经网络的预测结果明显优于BP神经网络;两种供暖模式下,DeST能耗模拟的误差都较大,并且需要输入大量建筑参数和气象参数,建模过程较为复杂,更加适合用于设计阶段。其次,以典型农村建筑为例,在TRNSYS平台搭建空气源热泵直接供暖系统模型,分析规模化使用空气源热泵供暖对电网的影响。结果发现:规模化采用空气源热泵供暖后,在供暖季的不同阶段均对电网产生影响,其中供暖中期影响最大,电网负荷率减小2.07%,电网峰谷差率增大8.37%,电网最大负荷增加9.05%,不仅不利于电网的稳定运行还降低了电厂发电设备的利用率。最后,选取目前应用较为广泛的水箱蓄热和建筑本体蓄热两种蓄热模式,量化了两种空气源热泵蓄热供暖系统对电网的需求侧响应潜力。结果表明:两种蓄热模式均能对电网起到削峰填谷的作用,室外温度越低,能耗越高,作用效果越好,并且建筑本体蓄热的削峰填谷作用优于水箱蓄热,供暖中期,相比ASHP直接供暖系统,在电网最大负荷不变的条件下,峰谷差率降低56.95%,负荷率增加10.68%。当采用蓄热供暖时系统能耗增加,水箱蓄热供暖系统能耗增加18.00%,建筑本体蓄热供暖增加23.35%。蓄热供暖后系统费用增加,当采用峰谷电价收费后,系统费用降低,水箱蓄热和建筑本体蓄热供暖的运行费用分别降低27.07%、27.51%。