光伏直驱变频空调系统

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 各位早上好!我是来自格力电器的黄猛,现在由我为大家介绍一下我们的光伏直驱变频空调系统,我会给大家介绍一下我们这个系统开发的心路历程,然后介绍一下光伏空调系统从技术、特点、性能、案例方面的情况,让大家很直观地了解到我们这是一个什么样的系统,它是怎么跟光伏结合的。

我的标题是“光伏直驱变频空调系统”,在空调方面,我们的光伏空调已经开发了7个系列,我今天讲的是其中的两个,一个是光伏直驱变频离心机系统,一个是光伏直驱变频多联机系统,为什么把这两个拿出来做讲解呢?主要是我们的核心技术集成在这两个光伏空调上面。另外一个,把这两个拿出来做讲解,也是跟光伏系统这一块有紧密的关系。我们的光伏直驱变频离心机系统就像光伏系统的集中式逆变,它最大的配电功率可以做到560千瓦,常规的光伏逆变可能就是做到500千瓦,现在最大的可能能做到1兆瓦。我们用集中式的“十三五”来对应搭载集中式的制冷。这套光伏直驱变频离心机系统是2013年年底推出来的,我们其实是在2013年年初就研发成功了,花了将近一年时间的验证,验证之后我们请国家的相关单位到我们公司做了鉴定,当时的鉴定结果是,技术达到了国际领先水平。第二套光伏系统,我们把它叫做光伏直驱变频多联机系统,多联机是可模块化的系统,小可以用到家庭,大可以用到大型的公共建筑。这个就跟光伏里面的分散逆变、组串逆变对应起来,它的最小装机容量5点几千瓦,最大的也可以组合到几百千瓦甚至上兆瓦,这款产品我们是在2014年年底推出来的。我把光伏离心机和光伏多联机拿出来做讲解,也是因为我们在开发前期主要的精力都是集中在这两款空调上面,这两款空调的配合使用,光伏多联机模块化的使用和我们离心机一个集中式的制冷设备配合使用,就可以让它满足所有场合的需求。

接下来是四个方面,一个是光伏空调系统的技术创新,第二个是我们这个系统的特点,第三个是我们的应用,第四个是现在已有的工程案例介绍。

技术创新这一块,我画了三张图,第一张图是很早以前如果想做光伏的中央空调系统,可能要将光伏逆变成交流,交流并网以后,再从电网上取电给空调来使用。这个从我做技术的角度来说,是两个行业、两个系统的单纯叠加,是发电、用电的单纯叠加,没有任何技术创新。而且相对我们的最终方案,它是无形中增加了三次转换,我们认为这三次转换是没有必要的。实际上我们在做前期的研究的时候,搭了这么一套系统,测了以后,跟我们实际的效率相比,这种叠加的系统比我们最终的直驱系统的效率要低6%以上。

这是我画的第二张图,这是把常规的光伏系统的逆变部分转变了,将光伏直流电做一个直接利用,但是大家知道光伏直流电是一个不稳定的电源,哪怕是在同一天里面,飘来一朵云彩,下一场阵雨,光伏的直流电都有不稳定因素,以前行业里处理这个不稳定,就是在直流这一块加一个稳压器,对电压做稳定处理,然后再对它的直流电做应用,这套方案我们在2009年的时候也推出过一款光伏空调,这个光伏空调主要是销往马尔代夫和北美市场,当时我们的技术就是这样做的。我这里讲的所有空调都是基于变频空调做的开发,我们已经不再讨论定频空调了。这样一个方案,一是增加了稳压单元,第二是当它的光伏发电有多余的时候,这个多余的光伏电能并不能跟电网有一个很好的交互,而是只能把它白白的浪费掉,所以我们认为这个方案也是欠妥的。

最后形成了我们的最终方案,我们是把逆变干掉了,把稳压器干掉了,加了一套发用电一体化管理系统,最后形成了我们的光伏空调系统。

光伏空调系统的架构产生了以后,不是说我把架构搭完了,这个系统就可以运行了,其实里面还存在很多的技术核心点要处理,这边有引申出我们的5项核心技术,第一个叫光伏直驱变频技术,讲的是我们的这个方式相对于单纯的叠加,相对于增加稳压器,我们节省了中间的转换,效率更高。第二项技术是三元换流技术,这项技术主要是为了实现与电网的友好交互,这项技术是在系统里面搭建了一个三元的换流模型,电源、负载、光伏侧,主要是实现了光伏和电网的友好的对接,当光伏有多余的时候,优先满足机组运行,多余部分向市网并网。第三部分是动态负载跟踪MPPT技术,这项技术在光伏行业是非常成熟的地区,我们这里提出MPPT技术,它是一个双向的MPPT,第四项技术是PAWM交错控制技术,这项技术主要是针对变频压缩机的电机。因为变频会涉及到压缩机负载对电压,尤其是宽电压的适应过程,我们的设备加入了光伏以后,就成为了一个双电源设备,所以它在电压的适应方面需要做得更好才可以,所以我们提出了这项PAWM交错控制技术,这项技术就可以保证我们压缩机的稳定运行。第五个是发用电一体化管理系统,一是对光伏发电,二是对空调的运行做单独管理以后,再做联动处理。

再看我们系统的五种运行模式,首先是光伏发电工作模式,有些时候,比如说在广东的2月份、3月份,我们可能不会用到空调制冷,或者不会用到空调,这时候在白天还是有光照的,整个系统就像一个常规的光伏发电站,空调不运行,光伏板接收太阳能以后转换成市电,可以并网,给局域电网里面其它设备使用,相当于一个常规的光伏发电站。第二种工作模式是纯空调工作模式,当然后面我们已经把直流接口做了一个开发,这里面可以接入储能,在以前的系统里面,我们是没有开发这个系统,没有接入储能的,所以当空调需要晚上运行的时候,这个时候是没有光伏的,我们就从市电取电,这时候空调系统就相当于一个常规的空调系统,第三种工作模式我们叫它光伏发电及系统发电工作模式,这种工作模式就是当光伏发电非常充足的时候,首先我们所有的原则是光伏能优先使用,优先使用到我们的机组,在满足我们机组运行以后,多余的电能向局域电网发电。第四种工作模式与第三种工作模式相对应,当光伏发电不充足的时候,是由市电来做一个补充,来方面的电一起来保证空调的稳定运行。第五种工作模式是一种比较理想的状态,就是我们的光伏发电刚刚好够空调运行,这时候达到完全的自发自用状态,我们在实践中能碰到这种状态,但是还是比较少的,更多的还是在前面四种状态。

我们的光伏直驱变频空调系统的特点,我们真正实现了从光伏发电到空调用电一体化的集成,刚刚也说了,我们这套系统目前来说是全球首创,技术水平达到了国际领先水平。另外这边提一下我们这两款空调本身的空调方面的性能,我们的光伏离心机的综合能效可以达到11.68%,这比常规的空调能效高40%,我们的光伏直驱变频多联机主机能效比国标高出110%。因为涉及到并网,所以我们并网的电能质量是要考察的,我们是经过多个第三方检测,都一致认为我们的电能质量是满足并网要求的,另外一个说到它应用方面的特点,我们光伏离心机和多联机,两种产品可以应用到几乎所有的应用场合,另外我们还有一个有趣的研究,我们发现在这个系统里面光伏的发电和空调的用电存在一个潜在的匹配关系,当然我们还在做这方面的研究,我们想把这种匹配关系更强化以后来做一个系统的优化。

这里是我们的两套设备的系统功能图,我们取消了光伏的逆变器,我们把光伏逆变器集成到了原有的变频空调上,不需要额外的再增加其它的用电设备,所以在工程上,在投资上相对上一套系统,我们都是有优势的。

下面给各位介绍一下我们这个光伏直驱变频空调系统的应用,从我们这个空调推出到去年年底,我们对我们的项目做了统计,目前来说,在国内我们是在华南、华北、华东、华中、东北、西北都有订单,目前已经运行的以华南地区为最多,广州就有一个广州国冠电器是去年7月份建立运行的。总体而言,在国内还是华南地区的热度最高,在我们所有的承接项目里面,占比达到了56%,在华南的应用,我们在广州、珠海、深圳、广西,包括在海岛上都已经有我们光伏空调的应用。在国外,我们是在东南亚、中东、南亚、澳洲、北美这些地区都已经有了我们的光伏空调应用。这里面热度最高的是东南亚,东南亚的气候条件非常适合用我们的光伏空调系统。到了2015年的时候,澳洲和美洲对光伏空调的热度一下就上来了,当时澳洲的光伏政策非常好,当然我没有做一个深入的了解,我的出口同事告诉我,在澳洲如果他们买一台光伏空调,它的光伏补贴相当于我们这套空调是免费送给他的。这里面热度最高的是东南亚,占比也达到了60%多。

另外一个是应用场合,我们现在已有的项目里面,我这边分开了光伏离心机系统和光伏多联机系统,已有的应用里面,应用到厂房、办公楼、实验楼,像展馆、超市、商场、酒店、医院、住宅都有一些应用。当然,应用得最多的还是厂房和低层的建筑。我昨天在对话的时候也有讲到,我们确实面临一个光伏组件铺设面积不够的问题,厂房一般屋顶面积比较大一些,楼层建筑也不高,所以非常适合用我们的光伏离心机,低层建筑也是因为它楼层建筑不高,可以用到我们的光伏多联机。再说一下我们的光伏离心机和光伏多联机的配合使用,尤其是光伏多联机可以模块化,这就可以让它的应用范围更加广泛。

下面简单介绍一下我们的组成。各位一看这个组成应该就非常清晰,我们这个系统到底是怎么构成的,我们自己叫它六大件,这是光伏离心机系统的构成,光伏正电到一级汇流箱,二级汇流,直流汇电柜,离心机,再经过变压器,我们叫它六大件。光伏离心机我们已经开发了三个系列,一个系列是光伏永磁变频离心机系统,一个是光伏热泵变频离心机系统,一个是光伏磁悬浮变频离心机系统。

这个就是我们的光伏直驱变频多联机系统的构成,这个构成相对而言简单很多,它的单机功率比离心机的功率小很多,它是由光伏阵列到汇流箱,到多联机,多联机这边并网,根据多联机的模块化数量,考虑要不要做一个并网箱做集中的并网。大家从这两个图里面可以看到,其实我们离心机就是有集中逆变的光伏系统构建模式。

多联机的单模块从252到335,可能是因为行业区别,我简单说一下,252是什么样的机组呢?252的一台光伏多联机可以用到150平方米左右的面积。一个家庭装一个252就可以了,我今天列举出来的是我们开发了三相的光伏多联机,我们现在也有单相的家用的光伏多联机,这个能量就可以做到更小。

这里提一下组件的问题,我们已有的项目主要是跟单晶硅、多晶硅这两类组件的系统结合,我们也跟薄膜做过一些实验对接测试,是没有问题,但是现在实际工程中还没有实现跟薄膜电池的搭配使用,主要还是单晶硅和多晶硅,当然多晶硅是占大多数,这边要说明一点的是,只要是优质的组件,跟我们系统都可以做一个很好的对接。

另外一个就是我们的第三个组成部分,是我们的管理系统,我们开发了两套,一套是基于大型的光伏空调系统,比如说我们的光伏离心机和多模块化的光伏多联机,一种大型系统的管理系统,它是对光伏发电和空调的用电都可以做一个管理。第二个管理系统就是基于我们的小型系统,光伏多联机系统,我们专门给他开发了一个一体化管理控制器,这个相对而言操作和实施方面要比我们这个一体化机要高很多。

第四个板块给大家简单列举一下我们的几个工程案例,也是我挑了一下比较有典型案例的,离我们最近的在广州的国冠电器,在花都,是去年7月份建成的,建成以后使用并没有任何问题,只是在并网方面出现了一些流程的问题。第二个是在一个国家实验室,我们把它的幕墙和我们的空调系统做了一个结合,它的建筑里面,建筑四周是光伏幕墙,建筑楼顶也有常规的光伏系统,我们做了两台光伏离心机,一台光伏离心机接幕墙,一台光伏离心机接楼顶。第三个项目是我们海外的一个项目,在伊朗的德黑兰大学的一个图书馆,这是我们出口的第一个项目。

离心机我举了三个例子,多联机我也举三个例子。一个是在天津建物街小学,我们利用它的教学楼,给它搭载了9台335的光伏多联机,这个项目用的就是单晶硅组件。第二个案例是我们在上海的上海交大,他们学校有一个绿色能源的实验室,给他们提供了两台335的光伏多联机。第三个项目是我们在海外的第一个光伏多联机项目,是应用在一个新兴的厂房上的,这个项目也是目前我们所承接的最大的光伏多联机系统的项目,一共是用到108台光伏多联机,它的组件形式有很多种,当然主要是多晶硅和单晶硅。这就是我们光伏多联机的一个厂房应用。

最后做一个总结,第一个是拓展,刚刚讲到,我们优先开发了两款空调,以大功率、小功率为代表,再以大功率、小功率做产品的拓展,现在已经有7个系列,这是我们的第一个拓展,第二个拓展是我们在做零能耗建筑的这么一个做法,是以我们的空调为能源中心,做一个零能耗的建筑,也是利用新能源,以空调为能源中心,跟市电结合,加入储能和多种新能源,构成一个建筑里面供电的零能耗。

第二方面说一下我们的决心,我相信大家也看到了我们的决心,从我们的光伏离心机推出开始,我们董总之前是不做广告的,准确来说董总之前是不做空调广告,她唯一做的一个空调广告就是光伏空调的广告,当然那个广告词可能大家心里各有意见,但是这个决心还是看得到的,我们直接上了央视,央视一套、二套、四套、七套,在长达一年的时间内,我们在无数次的播放我们的广告。另外还有一点是,这个广告是跟王健林一起做的,也是因为我们跟万达有强强的合作,这就足以显示我们的决心。

第三方面是渠道。我相信各位对格力是有一些了解的,格力在销售方面最有价值的就是渠道,我们在全国有27家销售公司,布了3万多个专卖点,我们的实体网点遍布全国各地,当然这只是国内,国外我们现在的市场除了欧洲市场比较难打以外,其它的市场基本上都已经开拓好了,这是我们的一个渠道情况。我把这个渠道说到这儿,大家应该能明白,为什么我要把渠道两个字放在这儿,因为接下来我要讲一下邀请和合作。

第四个是邀请。我们本身只做空调,但是我们开发了光伏空调系统以后,就需要与光伏企业和光伏学术界做一个强强的联合,可能光伏空调这个产品的概念已经推出很久,但是光伏行业的很多同仁可能也并不完全能够了解到我们光伏空调到底是一个什么样的情况,到底是怎样的应用现状,所以这里有一个邀请,如果大家对我们的光伏空调系统有兴趣,想做一个更深入的了解,可以去到我们的样板工程,去到我们的总部,去做一个了解。

第五个是合作。我们格力对外的合作还是非常敞开的,合作当然从我这个层面是两个方面的合作,一个是供应方面的合作,刚才也说了,我们只做空调,我们不做组件,我们不做系统集成,我们需要合作伙伴。第二个是技术合作,我们的光伏空调系统在不停地延伸它的系列化,在技术的深入研究方面,配置的研究方面,我们要在技术方面再做一个合作。

欢迎大家先对我们的系统做一个了解,然后我们到后面可以细致地谈一下合作这个问题,谢谢大家。

 
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