利用太陽(yáng)能光伏發(fā)電為空調(diào)提供電能，是非常大膽的創(chuàng)新

　　格力光伏直驅(qū)變頻離心機(jī)正是這種技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用

　　萬(wàn)達(dá)集團(tuán)董事長(zhǎng)王健林聯(lián)袂格力電器董事長(zhǎng)董明珠出演的廣告片在央視播出后，廣告語(yǔ)“不用花電費(fèi)的中央空調(diào)”引發(fā)巨大了巨大反響。王健林免費(fèi)為本次廣告出演，并宣稱格力最新推出的光伏空調(diào)一年可以為他節(jié)約10億元電費(fèi)。一語(yǔ)既出，立即引發(fā)了外界的好奇：“用光伏發(fā)電驅(qū)動(dòng)空調(diào)，在高額的成本投入下，如何節(jié)約電費(fèi)？”

　　省電費(fèi)的空調(diào)

　　向來(lái)以創(chuàng)新和領(lǐng)先市場(chǎng)的格力電器(以下簡(jiǎn)稱格力)，在2014年大力推廣其最新的光伏空調(diào)，主打理念濃縮為一句話：“省電費(fèi)的空調(diào)”，格力如此高調(diào)宣揚(yáng)該款空調(diào)利用太陽(yáng)能發(fā)電不花電費(fèi)的理念，是有備而來(lái)的。該款光伏空調(diào)的全稱也叫做光伏直驅(qū)變頻離心機(jī)系統(tǒng)，是通過關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了光伏與家電的結(jié)合。

　　格力工程師趙斌介紹，光伏結(jié)合空調(diào)的技術(shù)在過去已經(jīng)出現(xiàn)，如今推出的光伏直驅(qū)變頻離心機(jī)屬于第三代技術(shù)。格力推出的光伏直驅(qū)離心機(jī)系統(tǒng)采用光伏直流電直接驅(qū)動(dòng)變頻離心機(jī)負(fù)載，省略了中間的電能轉(zhuǎn)換設(shè)備，測(cè)算光伏直流電能的利用率高達(dá)99%，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了和光伏空調(diào)微電網(wǎng)的功能，當(dāng)光伏系統(tǒng)發(fā)電充足時(shí)，可以將多余電能反饋給市電網(wǎng)，光伏系統(tǒng)發(fā)電不足之時(shí)，由市電自動(dòng)補(bǔ)充，真正的實(shí)現(xiàn)了發(fā)用電一體化。相比較傳統(tǒng)的光伏發(fā)電+離心機(jī)模式省去了上網(wǎng)和供電時(shí)進(jìn)行交流和直流電變換的能量損耗，提升效率在6%~8%之間。

　　光伏直驅(qū)變頻離心機(jī)到底能節(jié)約多少電費(fèi)？格力工程師就此算了一筆賬：首先系統(tǒng)具備成本優(yōu)勢(shì)，由于將光伏逆變器直接集成進(jìn)變頻離心機(jī)機(jī)載換流器上，相比傳統(tǒng)光伏空調(diào)在系統(tǒng)設(shè)備上節(jié)約了10%的成本，同時(shí)減少了損耗，等效系統(tǒng)的發(fā)電量也更高，光伏發(fā)電的利用率也大幅提高。以格力在2013年4月完成的光伏直驅(qū)離心機(jī)系統(tǒng)為例，一臺(tái)800RT的光伏變頻離心機(jī)，對(duì)應(yīng)的光伏裝機(jī)容量為390.5KWp，設(shè)計(jì)年發(fā)電量為40.44萬(wàn)千瓦時(shí)，若商業(yè)用電電價(jià)為1元/度，則一年可節(jié)省40.44萬(wàn)元，同時(shí)與常規(guī)光伏電站+光伏主機(jī)模式相比較用電能效提升8%，一年可多省3萬(wàn)元。在用電負(fù)載非常大的情況下，王健林所說(shuō)的“一年節(jié)約電費(fèi)10億元”是有可能的。

　　強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合

　　格力相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人介紹，在確保國(guó)家補(bǔ)貼和工程質(zhì)量的前提下，光伏直驅(qū)變頻離心機(jī)實(shí)現(xiàn)了五大核心技術(shù)創(chuàng)新，為其“不花電費(fèi)的空調(diào)”口號(hào)奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

　　第一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新在于將光伏發(fā)電與變頻離心機(jī)結(jié)合，該技術(shù)在國(guó)內(nèi)外是空白，二者的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合從開源和節(jié)流兩方面實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能，在分布式光伏發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域?qū)儆谑状未竽憚?chuàng)新。

　　第二大核心技術(shù)創(chuàng)新是三元換流技術(shù)，首次創(chuàng)新建立了光伏發(fā)電系統(tǒng)、變頻離心機(jī)負(fù)載和市電網(wǎng)三者之間的三元換流模型，研制出雙向變流集成模塊，從而實(shí)現(xiàn)電能在直流側(cè)雙向流動(dòng)、多路混合以及發(fā)用電動(dòng)態(tài)切換時(shí)間小于10ms，從而確保系統(tǒng)在光伏發(fā)電、空調(diào)用電和市電之間的切換狀態(tài)，并保證各種切換狀態(tài)下的穩(wěn)定運(yùn)行。

　　第三個(gè)核心技術(shù)創(chuàng)新則是針對(duì)光伏發(fā)電的不穩(wěn)定變化而提出的新型動(dòng)態(tài)負(fù)載跟蹤技術(shù)，省略了傳統(tǒng)光伏空調(diào)的穩(wěn)壓環(huán)節(jié)，實(shí)時(shí)跟蹤并控制光伏發(fā)電為功率最大化狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)離心機(jī)對(duì)光伏電能的優(yōu)先利用。

　　第四個(gè)首創(chuàng)技術(shù)為交錯(cuò)控制技術(shù)，實(shí)施響應(yīng)光伏電壓的快速變化和離心壓縮機(jī)負(fù)載的動(dòng)態(tài)需求，實(shí)現(xiàn)變頻離心壓縮機(jī)調(diào)頻調(diào)壓的自適應(yīng)控制，保障在各種電源狀態(tài)切換環(huán)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。

　　第五項(xiàng)技術(shù)突破則是光伏微網(wǎng)及暖通群控發(fā)用電一體化的管理技術(shù)。正是該一體化管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了發(fā)用電一體化的智能管理，從而分析太陽(yáng)能輻照和光伏發(fā)電量關(guān)系以及空調(diào)負(fù)載和太陽(yáng)能輻照度的匹配關(guān)系，自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行控制策略，調(diào)度光伏發(fā)電與暖通耗電聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，提高自發(fā)自用匹配度及光伏電能直驅(qū)的利用率。

　　董明珠稱，目前已經(jīng)與萬(wàn)科聯(lián)手在商業(yè)上應(yīng)用光伏空調(diào)，從6月份開始步入家用領(lǐng)域。她還透露價(jià)格肯定會(huì)比傳統(tǒng)空調(diào)高，售價(jià)大約是4年的電費(fèi)。以上述珠海800RT的項(xiàng)目為例，總投資為691萬(wàn)元，年發(fā)電量為83.16萬(wàn)kwh，國(guó)家補(bǔ)貼為403萬(wàn)元，每年節(jié)省電費(fèi)約80.67萬(wàn)元，核算結(jié)果是4年回收成本，而光伏發(fā)電使用壽命一般在25年以上，也就意味著4年后，用戶使用光伏變頻直驅(qū)離心機(jī)系統(tǒng)將轉(zhuǎn)化為純粹的收入，同時(shí)在格力五大創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)上，節(jié)約電費(fèi)收入會(huì)大幅增加。

　　但光伏業(yè)內(nèi)人士也指出，保證該系統(tǒng)收益的前提是在確保得到國(guó)家補(bǔ)貼的情況下，才可以實(shí)現(xiàn)；其次是光伏系統(tǒng)和離心機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性需要有一定的保障。而目前中國(guó)光伏系統(tǒng)的質(zhì)保期基本上做不到25年，往往3至5年便需要運(yùn)行維護(hù)，設(shè)備質(zhì)量問題堪憂，這無(wú)疑是對(duì)格力光伏直驅(qū)變頻離心機(jī)的最大挑戰(zhàn)。

　　格力人員透露，研發(fā)該款產(chǎn)品的前提是在詳細(xì)解讀中國(guó)光伏政策的背景下進(jìn)行的。在2013年，國(guó)家政策對(duì)分布式發(fā)電明確了0.42元/kwh的度電補(bǔ)貼支持，由于中國(guó)的太陽(yáng)能資源非常豐富，而且光伏發(fā)電成本逐年遞減的趨勢(shì)下，光伏直驅(qū)變頻空調(diào)的應(yīng)用前景將十分可觀，成為中國(guó)千家萬(wàn)戶用得起的“家用電器”將成為可能。