在广州琶洲国际会展中心举行的2016年第119届中国进出口商品交易会,是一场来自全国各地的多家名企齐聚一堂的盛会。而作为空调行业的龙头企业,格力电器携带了上百款精品亮相此次广交会,其中格力的光伏空调具有绿色环保的功能,成为了此次广交会上备受关注的产品。
格力为了响应国家节能环保的呼吁,同时进一步缓解社会用电压力,格力于2013年推出了自主研发的“不用电费的中央空调”——光伏直驱变频离心机系统。格力凭此首创的光伏空调核心技术,开创了中央空调的零能耗时代,成功抢占了全球中央空调的制高点。
格力光伏中央空调系列产品均采用国际领先的三元换流技术,集成光伏发电,建立光伏组件、中央空调及公共电网之间的三元换流模型,发用电动态切换时间小于10ms,光伏直驱利用率高达98%,比常规发电并网+空调系统用电模式(传统太阳能空调)提升5%-7%。此项目的成功研发与有效应用,推动光伏发电在空调行业的广泛应用,对于推进国家低碳、节能、环保政策发挥了促进作用。
不用电费的空调
向来以创新和领先市场的格力电器,在2014年大力推广其最新的光伏空调,主打理念浓缩为一句话:“省电费的空调”,格力如此高调宣扬该款空调利用太阳能发电不花电费的理念,是有备而来的。该款光伏空调的全称也叫做光伏直驱变频离心机系统,是通过关键技术的创新实现了光伏与家电的结合。
格力工程师赵斌介绍,光伏结合空调的技术在过去已经出现,如今推出的光伏直驱变频离心机属于第三代技术。格力推出的光伏直驱离心机系统采用光伏直流电直接驱动变频离心机负载,省略了中间的电能转换设备,测算光伏直流电能的利用率高达99%,同时实现了和光伏空调微电网的功能,当光伏系统发电充足时,可以将多余电能反馈给市电网,光伏系统发电不足之时,由市电自动补充,真正的实现了发用电一体化。相比较传统的光伏发电+离心机模式省去了上网和供电时进行交流和直流电变换的能量损耗,提升效率在6%~8%之间。
光伏空调究竟能为我们带来什么样的好处?众所周知,空调是耗电大户,特别是对于工商业空间来说,光伏空调自发自用比例大,能够降低企业的用电成本。另外,光伏系统节能减排的社会效益,能够帮助工业用户完成节能减排的指标。此前有报道指出,上海交大中意绿色能源楼将装载2台光伏装机容量为10.07kWp的格力光伏直驱变频多联机(GMV-Y335WM/A),增加总投资仅为7.47万元,却预计可以发电11200度/年,创造直接经济效益14784元/年,增加投资的回收期仅约为5年。万达集团董事长也曾经表示,使用格力光伏中央空调,万达集团每年可以节约电费10亿元。
格力光伏直驱变频多联机系统传承先进的光伏直驱变频离心机系统技术、经验,将光伏直流电直接与多联机机组进行对接,实现太阳能的高效化利用及机组用电的自给自足。它是通过太阳能光伏发电、中央空调、发电及用电一体化管理系统的集成,然后将光伏直流电直接接入中央空调,驱动机组运行,实现太阳能的高效化利用。且光伏直驱变频多联机系统,使用太阳能发电直接驱动空调,可以省去并网和取电环节,节省电能转换设备,光伏直驱利用率高达98%,较普通太阳能空调效率提高5%-7%。此项目的成功研发与有效应用,推动光伏发电在空调行业的广泛应用,对于推进国家低碳、节能、环保政策发挥了促进作用。
此外,光伏发电和中央空调运行的主要发生时段都是在白天,且光照强度与空调耗电的运行趋势基本保持一致性。当太阳光照强烈时,光伏发电量大,正好支撑中央空调的电量负荷,使发电和用电基本保持一致,不仅提升工作效率,还节省电耗。如果调整光伏系统配比,光伏电自发自用,还可实现空调运行“不用电费”。
技术先行
格力相关技术负责人介绍,在确保国家补贴和工程质量的前提下,光伏直驱变频离心机实现了五大核心技术创新,为其“不花电费的空调”口号奠定技术基础。
第一项技术创新在于将光伏发电与变频离心机结合,该技术在国内外是空白,二者的强强联合从开源和节流两方面实现建筑节能,在分布式光伏发电应用领域属于首次大胆创新。
第二大核心技术创新是三元换流技术,首次创新建立了光伏发电系统、变频离心机负载和市电网三者之间的三元换流模型,研制出双向变流集成模块,从而实现电能在直流侧双向流动、多路混合以及发用电动态切换时间小于10ms,从而确保系统在光伏发电、空调用电和市电之间的切换状态,并保证各种切换状态下的稳定运行。
第三个核心技术创新则是针对光伏发电的不稳定变化而提出的新型动态负载跟踪技术,省略了传统光伏空调的稳压环节,实时跟踪并控制光伏发电为功率最大化状态,从而实现离心机对光伏电能的优先利用。
第四个首创技术为交错控制技术,实施响应光伏电压的快速变化和离心压缩机负载的动态需求,实现变频离心压缩机调频调压的自适应控制,保障在各种电源状态切换环节系统的稳定和可靠运行。
第五项技术突破则是光伏微网及暖通群控发用电一体化的管理技术。正是该一体化管理技术,实现了发用电一体化的智能管理,从而分析太阳能辐照和光伏发电量关系以及空调负载和太阳能辐照度的匹配关系,自动调整运行控制策略,调度光伏发电与暖通耗电联动运行,提高自发自用匹配度及光伏电能直驱的利用率。
据介绍,格力光伏直驱变频离心机将新能源太阳能与永磁同步变频离心机结合起来,可直接在不加任何DC/DC稳压环节的情况下使用太阳能供电,与太阳能直流系统对接,还可将余电发给市网,并通过发用电一体化群控管理系统对系统进行智能化管理和调度。
前景广阔
在国家对光伏产业的大力投入下,我国光伏行业发展较为迅猛,光电建筑一体化也越来越成为趋势。光伏变频离心机和光电建筑一体化工程紧密结合,是光电建筑一体化暖通方案的最理想选择,市场需求与节能意义都巨大。
数据显示,我国建筑总能耗约占社会终端能耗的20.7%,建筑能耗中制冷和采暖的能耗又占了大部分。由于电力资源的相对不足,近几年在上海、杭州等华东地区,已多次出现了拉闸限电的情况。因此,若将太阳能转换成电能加以利用,将能一定程度地缓解电能供应不足的问题。
在夏季,太阳能电池的发电功率和建筑物的负荷有较好的匹配关系,空调可以最大限度地利用太阳能为室内制冷。冬季室内热负荷晚上大于白天,独立系统中配置的蓄电池可以将白天多余的电量储存下来用于晚上为室内供热。
光就节能方面来说,格力光伏空调是也是实践先驱,是值得鼓励和扶持的产品。而“营销女王”董明珠的掌舵,更让人对于格力光伏空调的市场营销有着很大的期待。王健林的热捧,或将进一步助力格力光伏中央空调的市场销售和产业普及。
“光电建筑一体化是大势所趋。伴随着政府支持进一步落实,技术上的日趋完善,该项成果必然会迅速走入更多人的生活。”一名业内人士评价。
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