發儲用網一體化,格力光儲多聯機進入家庭時代
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5月16日晚,“新時代?讓世界愛上中國造??格力2018再啟航” 夢想盛典在珠海市體育中心舉行。盛典現場,格力正式對外發布了5項剛剛獲評“國際領先”的新技術及其應用成果,其中“空調光儲直流化關鍵技術研究及應用”項目為空調的新能源化應用創新成果再添新彩,實現了新能源與空調深度融合,空調的直流化、能源信息化以及精細化管理,使光伏、儲能與多聯機相結合,正式邁入普通消費者的家門。
開行業先河,將新能源與空調深度融合
十九大報告提出,要推進能源生產和消費革命,構建清潔低碳、安全高效的能源體系。大力發展新能源發電,控制能源消費總量,是打好節能減排和環境治理攻堅戰、推動能源生產和消費革命的重要一步。
為大力推廣清潔能源的應用,推進節能減排事業,格力在2013年研發出了光伏直驅變頻離心機組并成功應用,開啟了空調領域的光伏時代。以一臺400kW的光伏直驅變頻離心機為例,按照機組每年4~10月份投入工作,每天工作8小時計算,則可省電約57.12萬千瓦,一年可節省電費約55.28萬元,環境效益、經濟效益非常可觀。此外,還可解決城市用電高峰期難以滿足供電量的問題,具備保障國家能源安全的現實意義。
光伏直驅變頻空調系統解決了大型公共建筑的能耗問題,但在電網間歇性停電、偏遠地區供電、自然災害電力應急等場景,對光伏空調系統提出了更高的應用要求;另一方面,電力系統對用電設備的峰谷響應、新能源消納需求不斷提高;消費者對能源電力服務和信息的需求不斷增加。
格力電器一直堅持進行空調系統的多能源化及直流化研究工作,時隔四年,終于突破該技術難題。2018年5月5日,格力自主研發的“空調光儲直流化關鍵技術研究及應用項目”通過專家組一致認定,達到“國際領先”水平。該技術成功實現了新能源與空調深度融合,空調的直流化、能源信息化以及精細化管理,并將光儲技術應用于小型化的家庭中央空調領域,填補了中小型新能源多聯機市場的空白。
信息化管電,實現發儲用網的供需聯動控制
在大型災后現場和一些偏遠地區,由于無法實現和國家電網的及時、持續聯接,現場供電問題一直難以解決,由此帶來的損失不可估量。如果要利用空調光儲系統發電對這些特殊地區或場合提供穩定的電力支援,無疑將是一場重大的技術攻堅戰。要實現這個目標,光儲空調系統就必須滿足三個條件:具備儲能功能、系統可離網運行、儲能系統能量可自由調度。
光伏直驅變頻空調系統實現空調系統的光伏化,大大提高了空調系統的節能能力;但光伏的引入對電力系統消納新能源提出了要求;且隨著電力系統對用電側需求響應及消費者對能源消費終端的電力服務及信息需求的加強,光伏直驅變頻空調系統需要從發用網架構不斷升級突破發儲用網管的智能信息化。
格力提出的直流耦合雙端多元系統架構,將光伏、儲能等多種能源與空調系統高效結合,并通過“供需聯動控制技術”的研發,實現了能源的信息化,解決了光儲直流耦合空調系統多能源互補供電及發儲用網管間的聯動控制難題,支持電網調峰或恒/限功率供電等多種需求側響應模式;同時通過能源的信息化手段,實現光儲直流耦合空調系統的多種節能運行模式如外出模式、陰天模式、夜晚模式等。
通過以上技術革新,實現了空調系統發電、儲電、用電及電網供電的能源信息化,推動了用電側設備能源消費方式及清潔環保的能源消費思維轉變。
在鑒定會現場,中國制冷空調工業協會教授級高工樊高定提出:“儲能是未來能源發展的重要方向,建議格力大力發展”;上海交通大學教授王如竹更激動地說道:“我們今天應該鑒定的是這項技術而非它應用在空調領域的成果。該技術不必僅局限于空調領域,未來它會對社會產生重大的影響!”
直流化用電,打造未來家居的新生態環境
由于此前的技術限制,我國有著100多年的家庭使用交流電傳統。但隨著技術的發展,家庭使用直流電的優勢越來越明顯。在光伏空調系統中,光伏發的電也是直流電,直流電要想直接在家庭用交流電的環境中使用,就必須通過變流轉換,在這個轉換過程中會造成一定的能量消耗。目前,我國家庭使用直流電的電器越來越多,冰箱、洗衣機等都有直流產品問世,家庭用電直流化趨勢正在形成。
現有的光伏直驅變頻空調系統方案,在不允許并網的應用場所,能夠保證光伏發電優先使用及空調用電的可靠運行,但光伏余電無法儲存;同時在電網間歇性停電、偏遠地區供電、自然災害電力應急等場景,光伏直驅變頻空調系統的可靠運行必須依賴于儲能的引入。
格力提出一種直流耦合雙端多元系統架構,將光伏、儲能等多種能源與空調系統高效結合,實現空調系統用電的多能源化及直流化。通過“雙端多元換流控制技術”實現了光儲直流耦合空調系統并離網切換、多模式運行的自主控制;通過對影響該空調系統階躍沖擊的運行狀態切換、電網閃變等過程的建模分析,提出“功率階躍抑制技術”,實現對系統功率階躍沖擊的抑制。
通過以上技術革新,實現了空調系統發電、儲電、用電及電網供電的高效直流耦合,實現空調系統主能量流路的開放直流化,加快了用電側設備的直流化進程,奠定了未來家居直流化生態環境基礎。
鑒定會結束后,中國工程院江億院士在采訪時表示:“格力這項技術的突破將有可能改變建筑的用電模式,它提供了一種高效安全可靠的供電方式,可以解決現在可再生能源儲電和末端用電二者的不匹配性問題,使我們更好地利用好清潔可再生能源。”
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