能源革命下的巨变中国 格力电器打造永不触电和永不停电的安全清洁社区

　　沿着苍茫的边境线望去，一望无垠的雪地中，几个年轻的战士欢欣雀跃地呼喊着。在雪白的天地间，几个迷彩光伏集装箱格外显眼。

　　

　　这一幕深深印在了格力能源环境技术研究院院长赵志刚脑海里。

　　

　　在西藏边境，严寒是守境战士们日常面临的两大难题之一，而另一个是由于海拔、气候、地理位置等原因，这里通电困难。

　　

　　2018年的冬天，格力向西藏军区捐赠十台“格力光伏战士之家”——格力光伏集装箱营房。战士们走进这些可由光伏发电取暖、用电的营房内，激动地跳了起来。

　　

　　这让赵志刚更加坚定了心中的想法——研发更加稳定、安全的光伏电器设备，用科技改善人们的生活环境。

（图为格力光伏集装箱营房运输车辆前往西藏）

　　

　　中国的能源革命

　　

　　随着世界人口的急剧增长，化石能源紧张和气候环境问题日益突出，而以绿色低碳为方向的清洁能源开发利用成为全球趋势。2014年，习近平总书记提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略，并在2015年9月联合国发展峰会上倡议“构建全球能源互联网，推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求。”

　　

　　中国的能源革命正在蓄力。具体说来，我国新一轮能源革命的内涵包括能源消费革命、供给革命、技术革命、体制革命四个方面。作为能源革命的重要支点，能源互联网是清洁能源大规模开发、大范围配置及高效利用的基础平台，也是推动我国由化石能源模式为主向清洁能源转型的根本途径。

　　

　　由于电力能源有限和供用电技术限制，“拉闸限电”成为上世纪我国农村和部分城区用电的集体记忆。随着相关技术的提升，一些地区采用了修蓄水电站的方式为电网削峰平谷，维持夏季高峰用电，不过这种方式依然存在投入巨大且效果不足的问题，并不能持续应用。随着空调的普及，电动车充电、数据中心及5G基站的布置，电力缺口问题和高峰用电保障经济问题，依然有巨大的挑战。

　　

　　受到今年突如其来的新冠疫情影响，我国社会能源系统安全运行受到冲击，而政府也明确提出“保障能源安全”，发展可再生能源，提升能源储备能力。

　　

　　在响应国家政策的过程中，有不少优秀企业走在了前头。格力电器在不断创新家电产品的同时，也将能源系统开发利用提上了日程。2017年，格力面向全球发布局域能源互联网系统，依托光伏空调技术基础，不断对能源系统进行升级并成功应用于智能家居领域，打造了极具前瞻性的能源家居系统。

（图为格力局域能源互联系统应用在智能家居中）

　　

　　“能源互联网能解决能源供给安全和保障，提高能源利用效率和供给品质。同时，直流电与交流相比，更具备清洁能源接入、安全用电、高效直驱的优势。我们将光伏直流电源和空调等电器结合起来，一方面在努力推动新能源直流电器乃至直流化生态的建立，另一方面也在推动更为清洁和绿色能源消纳和供用电方式，这是一项颠覆性的任务，且是近在眼前的，将会引起整个用户侧能源供给和消费的改变”，赵志刚说。

　　

　　从能源技术革命的视角推动直流化生态的构建助力产业的升级，格力电器还有一个“小目标”——打造永不触电的安全空间和永不停电的高效清洁社区。

　　

　　格力光伏系统的“开源”之路

　　

　　顺利推进能源革命，离不开新型节能高效的核心技术支撑。“我们谈环保节能，多是在有限能源消耗下，把产出提高，是在分子上做文章；而我们做光伏，是开辟新的能源供给，减少传统能源消耗，是减少了分母，这是我国能源应用中‘节流’和‘开源’的区别，也意味着，光伏能源的应用可以做到不依靠传统市电，实现用电的自给自足。”当提到光伏空调的创新之处时，赵志刚这样说。

（图为格力电器新能源环境技术研究院院长赵志刚）

　　

　　时间倒退到2012年，彼时在北京参加两会的格力电器董事长兼总裁董明珠，深感北京雾霾天气严重。董明珠认为，雾霾天气实际上是由于大量传统化石能源消耗等对空气造成了污染，而空调是家庭里的耗电大件，目前我国大部分电力的来源还是燃烧煤炭，如果能从污染源上入手，引入清洁型新能源与空调技术结合，让空调实现用电的自给自足，一定程度上就能缓解当前的空气污染问题。

　　

　　空调用电和光伏发电的设想就这样被提了出来，但要真正实现技术落地，摆在技术团队面前的难题依然不少。光伏空调不仅要解决当时光伏发电转化利用率低、浪费大的问题，还要解决光伏发电和空调用电两个过程中交直流电力自由转换的系列难题。

　　

　　“最开始的时候，团队压力的确非常大，相当于摸着石头过河，几十、上百万的机组，经常说烧就烧了，一直烧到开会的时候大家都是沉默。”赵志刚回忆起技术研发初期的情况称，董明珠提及的任务已是新能源领域的“无人区”，当时国内外关于光伏空调的研究材料都寥寥无几。但他坦言：“创新的过程总是存在许多挑战，有时候前面磨过的99步就是为了最后突破的关键一步，而这一步靠的是信心和韧劲以及公司领导和伙伴的信任，是‘不封顶’的信任成就了专业的创新。”

　　

　　2013年，格力“光伏直驱变频离心机系统”宣布研发成功。同年，该技术产品被来自电力和电器两个领域联合组成的院士、专家组一致认定为“全球首创”、“国际领先”。

　　

　　至此，格力推出的全球首台“不用电费”的中央空调实现了发用电直流化跨界集成，开启了中央空调的“零能耗”时代，具有颠覆性的绿色创新意义。

　　

　　打造永不触电和永不停电的安全清洁社区

（图为格力光伏未来屋）

　　

　　交流电发展100多年来，用电已经渗透进生活的方方面面，它在为人们生活提供便利的同时，又如“电老虎”一样充满危险性——触电安全问题一直是交流电使用过程中的一项难以解决的难题。

　　

　　“平时我们家里接的是市网220伏交流电，一般如果家里有小孩的话，细心的妈妈会拿胶布把插座的口给封住，因为小孩子的好奇心强，手指又比较小，不小心拱到插座里，就会导致触电的悲剧。另外，公交站台雨天电人、广场庭院灯漏电伤人的事故也曾发生。而我们低压安全直流供用电系统中设计的48V直流低压安全电系统，即使碰到了，对人体也不会造成伤害。”在格力光伏未来屋，赵志刚指着墙上的电线插口介绍道。

　　

　　光伏未来屋是格力建设的直流化智慧家庭生态样板，现已进入应用推广阶段，它按照家居生活场景打造了全直流的家电智能模式。与当前普通家庭使用交流供电的方式不同，整个小屋由屋顶光伏发电供能，配置有直流电器和AI智能系统，户用储能系统还能提供应急供电；同时，其晚上充电白天放电的模式还能为用户赚取峰谷差价的收益，全屋设备等都是直流用电，更加安全、高效。

　　

　　除此之外，光伏未来屋内还搭载了格力自主研发的G-IEMS局域能源互联网系统，该系统能够通过透明化管理发电、储能、并网、用电及其它能源数据，实现能源安全以及精细化利用，为用户创造清洁高效、安全可靠的人居工作生活环境。

（图为G-IEMS局域能源互联网系统）

　　

　　在光伏空调技术成功应用的基础上，空调光储直流化关键技术被鉴定为“国际领先”。至此，在新能源与电器及近用户侧能源互联网技术领域，格力团队完成了空调用电、光伏发电以及储能三个不同特性系统之间的高度集成和源储网荷核心技术的一体化异构，从而更好地应对新能源高效利用、电网电能质量异常、偏远地区供电等问题，推进了市场应用和产品定义。

　　

　　事实上，在我国城市化、工业化高速发展的背景下，突发的自然灾害和电网承压供电下，工厂、社区、医院等地停电和供电异常都会导致巨大的财产损失甚至危及生命。新能源供用电技术的发展能大幅降低类似的损失，并为推动以分布式电网为基础的国家电力体制改革打下坚实基础，在维护国家能源安全和居民生活基本需求上意义重大，并对产业升级、交直流切换打造电生态产业新赛道影响深远。

　　

　　值得一提的是，格力光伏直流技术还为山西等全国能源革命综合改革试点省份能源转型等提供了有效的助力，为全国能源革命政策提供示范样本。2019年，格力光伏直驱变频离心机系统中标山西大同国际能源革命科技创新园项目。凭借高效节能的光伏直流直驱技术优势，格力助力山西打造了“源-网-荷-储”全直流一体化的科技创新绿色园区，其中未来能源馆成为国内投用规模最大的全直流建筑，新生态不在未来，已走进现在。

（图为山西大同国际能源革命科技创新园区）

　　

　　“我们谈价值，并不只是说这个设备本身的意义，还要看它跟上层系统和周边生态的协同性，我们谈环境友好，环境友好并不只是体现在少耗电，而是体现在少耗电的同时，还对整个系统和生态绿色高效发展都有益处。古话讲‘穷则独善其身，达则兼济天下’”，赵志刚认为，从低碳绿色、高效安全的角度而言，光伏空调及其新能源直流化生态的诞生，不仅能为居民打造一个永不触电和永不停电的高效清洁社区，还将搭起我国能源转型以及全球能源互联互通的桥梁，建立互济共生、永续发展的新世界。