格力多元化技术平台助力综合能源发展

　　7月25日-26日，由IESPLAZA综合能源服务网主办的第三届中国综合能源服务暨能源数字化大会在苏州香格里拉盛大召开，珠海格力电器股份有限公司（下称“格力”“格力电器”）大客户经理李静文以《格力多元化技术平台，助力综合能源发展》为题作主题报告。

　　▲李静文

　　在报告中，李静文从企业介绍、产品阵容、技术平台和典型工程四个方面详细介绍了格力电器概况与技术设备，并期望与各方携手构建综合能源服务新生态，实现多方共赢。

　　格力电器成立于1991年，于1996年挂牌上市，是一家多元化科技型的全球工业集团。目前格力拥有77个生产基地、6大资源再生基地，基地建设已遍布全球各地，旨在覆盖从上游生产到下游回收的全产业链。经过格力人的多年深耕，目前格力的业务已覆盖200多个国家和地区，服务用户超过4亿。

　　李静文表示，取得这样的成绩离不开格力对技术研发的重视。

　　▌研发实力

　　格力拥有一个国家级重点实验室，1个院士工作站，16个研究院，8个技术开发部，1411个先进实验室，以及16000多名科研人员，研发实力雄厚。

　　截至目前，格力拥有46项国际领先技术，累计申请专利12万余项，发明授权连续10年进入全国前五，已获得2项国家技术发明奖，2项国家科技进步奖，3项中国专利金奖，以及3项中国外观设计金奖。

　　▌制造实力

　　好的技术是运用于生产的。在生产制造方面，格力也是不遑多让。

　　1.完备的制冷设备生产资质

　　目前格力公司已经具有制冷设备、压力容器等完备的生产资质，可生产13大系列，200多个品种的中央空调产品。

　　2.领先的水冷冷水机组生产能力

　　格力在珠海总部、合肥基地、长沙基地建成三大水冷冷水机组生产基地，可实现从叶轮、压缩机到整机的自主研发制造，并拥有全套的自主知识产权。

　　3.核级品质的卓越生产工艺

　　格力冷水机组应用覆盖民用、工业及核电等领域。在生产工艺上，格力始终秉持核级品质的高要求，使格力的机组可以适应极端工况，满足0%-100%负荷运行需求，使用寿命满足核级要求。

　　▌检测实力

　　在检测方面，为了更好地保证出厂机组的品质，格力建设了冷水机组实验台20个，最大测量能力高达6500RT，离心、螺杆压缩机实验台4个；格力全系列水冷冷水机组离心机、螺杆机均通过行业内权威机构、美国AHRI暖通协会组织的认证；实验平台获得“国家认可实验室”、“美国AHRI认证”、“德国TUV认可实验室”、“加拿大CSA认可实验室”等认可。

　　产品阵容

　　▌产业布局

　　经过格力人的多年深耕，格力的产品不仅包含中央空调暖通的系列产品，也涉及家用电器、工业制品、智能制造、清洁能源、再生资源、医疗防疫、机电施工等多个行业，产业布局广泛。

　　格力秉持着精益求精、拓宽式发展的理念，将中央空调的适用温度拓宽至-86℃～150℃度，上图为不同温区对应的产品阵容图。针对综合能源方面比较常用的机组为双工况冰蓄冷离心机、单冷大容量离心机、热泵离心机及螺杆机。

　　▌离心式冷水机组介绍

　　1.技术特点

　　（1）采用大功率高速永磁变频电机

　　作用：①代替普通三相异步电机中的线圈绕组，实现无励磁损失，使电机的额定效率最高达98.2%，全工况效率达95%以上。②高速电机为直驱叶轮做功提供支撑：格力电机转速可以达到1万转以上，可以直接驱动压缩机进行做工。

　　在机组的整个生命周期中，节能效果非常显著。

　　（2）采用高速直驱技术

　　全新高速压缩机结构：取消增速齿轮，减少2个支撑轴承，机械损失减少70%，结构简单可靠，压缩机尺寸、重量减小60%，噪声降低8分贝以上。

　　（3）采用双级压缩技术

　　①双级压缩相比单级压缩效率提升了5%～6%；②相同压比情况下，双级压缩比单级压缩转速低30%，压缩机振动小，运行更加可靠；③其他厂家单级压缩的压比范围是2.0～2.8，而格力双级压缩的的压比范围是2.0～4.6，运行范围广，可适应高压比要求。

　　比如上面这款机组就是运用以上3种技术的明星产品——CVE系列永磁同步变频离心机。冷量范围：高效：250～1200RT；超高效： 250～1200RT；10kv高压直驱：900～3000RT。产品特点：变频器可选，可选10kv高压直驱。单台最大制冷量可以达3000RT，其COP和IPLV均超国家一级能效。它的相关技术得到了多方认可及国家技术发明奖二等奖、相关授权发明专利69项、中国专利优秀奖2项等奖项。

　　李静文表示，好的产品必定不是停滞不前的，格力根据客户的需求、政策的实施以及技术的发展，对其做了一系列的升级，衍生出了以下几种机型。

　　(1)CVS系列光伏直驱变频离心机

　　冷量范围：350～1000RT；产品特点：五种发用电模式，节能性、智能性较高。

　　(2)CVP系列变频离心式热泵机组

　　冷量范围：350～3000RT；产品特点：热泵可替代锅炉采暖，避免排烟污染，提升空气质量；该热泵机组可以制冷，也可以制热。

　　(3)CVI系列变频离心机冰蓄冷双工况机组

　　冷量范围：400～3000RT；产品特点：在谷电价时可将冷量以冰的形式储存，在峰电价时释放此部分冷量，达到节省运行费用的目的。

　　技术平台

　　格力拥有数量众多的优质产品，结合当前社会新生技术，持续创新，十年磨一剑，创造出多个技术平台。

　　▌光储直空技术平台

　　2013年，格力在全球首创光伏直变频空调，“不用电费的空调”颠覆性地将空调从用电设备变成发用电一体设备，开启了空调使用清洁能源的新时代。到2018年，格力开放安全储能接入，光储空调系统研发成功，实现光伏就地消纳、电力削峰填谷、系统离网运行，开启了空调零碳生态的新时代。

　　经过八年的不断研究，到2021年，格力研发出了光伏供电、储能储电、空调节电三位一体的“零碳源”空调系统，为构建零碳社会提供了新方案，并在全球制冷技术创新大奖赛中获全球最高奖。

　　该技术平台分三个模块：“光、储、空”。“光”是指光伏系统，可以用来发电；“储”是指储能，可以将多余电及低谷电先储存起来；“空”是指空调。“光储空”可按需组合，灵活应用。

　　1.“光-空”：光伏直驱空调系统

　　（1）零碳电能高效用

　　（2）光伏平价回收快

　　（3）特别适用于有一定光伏铺设面积的各类型建筑

　　该组合可以直接将光伏所发的电用于空调系统，实现空调的零碳运行。

　　2.“储-空”：储能空调系统

　　（1）移峰填谷峰谷套利

　　（2）闲充忙放减容增配

　　（3）特别适用于峰谷电价差大或电力配容不足的各类型建筑

　　该组合可以将谷电价储存在电池中，用于空调系统，极大的节省了格力空调的运行费用。

　　3.“光-储”：光储直柔系统

　　（1）清洁化分布式能源

　　（2）低碳直流电气系统

　　（3）特别适用于各类绿色低碳建筑，大幅减低建筑碳排放

　　该组合可以将光伏发的电储存起来用于直流电器系统。

　　4.“光储空”：光储直流空调系统

　　（1）即发即用就地消纳

　　（2）自给自足离网运行

　　（3）适用于各类型建筑，尤其适用于电力不足电力不稳地区

　　5.典型案例

　　以下是运用了光储技术及设备的一些典型案例，包含了住宅、医院，以及一些场馆：

　　目前，格力光储系列的产品不仅包括光伏离心机，也包括光伏磁悬浮、光伏螺杆机以及光伏多联机。

　　▌高温热泵技术平台

　　2020年9月，中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，欧盟和美国分别于1979年和2005年碳达峰，并表示在2050年实现碳中和，各自有71年和45年时间从峰值走向净零排放，这个意味着中国推进碳中和的速度将是欧盟的2.3倍，是美国的1.5倍，未来我国的能源结构势必改革。

　　现有的能源结构中，很多热需求是直接通过化石燃料燃烧所得到的，未来电力将代替化石能源以更为高效绿色的方式产生热量。

　　▲能源链条转化图

　　为此，格力电器在余热回收方面进行研究，结合六大热源以及四大应用场景，研发出了高温热泵技术的平台。格力高温热泵首次采用了串联逆流的技术，可将温度提升50-100℃。

　　一些场景中，比如电厂数据中心，可能会有优质的热浪费，而格力可以通过高温热泵技术，将此部分的热提升50-100℃，达到160℃的高温热水状态，能够满足高温热水、洁净蒸汽、过热蒸汽等高品位用热的需求。对于普通的地热、地表水、空气源等热源，格力也可以通过水源热泵、空气源热泵等技术提高温度，用于建筑采暖以及生活热水需求的满足。

　　李静文提到鞍钢灵山中厚板厂余热供暖改造项目案例。

　　高温热泵技术在节碳方面的效果非常显著，以鞍钢灵山中厚板厂余热供暖改造项目为例。依托十三五高温热泵国家课题，格力首次将串联逆流、永磁直驱应用至热泵机组，热力学完善度达到76%。该项目采用两台9MW的永磁同步变频热泵离心机，总装机热量18MW，回收30℃热炉工艺净环水废热，提供60℃的热水用于暖气片采暖。经第三方检测机构现场测试COP达到6.67，年节省采暖费用250万元，节省标煤3500吨，减排二氧化碳9450吨。

　　▌高效机房技术平台

　　当前中国建筑面积规模位居世界第一，暖通空调系统作为能耗大户，占据公共建筑建筑物能耗的50%-60%；在中央空调系统中，冷源站又占据总能耗的60%-70%,是能耗主要源头。高温热泵技术是对于未来余热回收的一种新思考和新方案，而对于现阶段，最大的问题还是在于机房能效偏低。

　　经过调查发现，国内85%的机房处于一个低能效的区间。格力认为，应该在建筑设计之初将高效机房方案考虑进去。

　　1.全套设计方案

　　设计阶段，通过中央空调系统仿真优化设计平台，为客户提供初期方案，用来评估高效机房方案的可实现性；开发阶段，利用中央空调系统动态仿真实验室，对不同类型的不同动态进行模拟分析，精细化设计；施工阶段，通过BIM模块化预制平台，将整个流程可视化，减少项目中不必要的误差；调适与控制阶段，通过云边协同节能群控平台，调控格力机组，使整个机房始终处于高能效的水平；持续运维阶段，通过中央空调系统智慧云平台，对已售出产品进行24小时的监控，做到5秒之内响应异常情况，并尽快安排专业人员解决。

　　2.项目概况：天津地铁民航大学站

　　天津地铁4号线民航大学站，空调系统以高效机房形式建设，采用风水联动控制方案，制冷机房、末端一体化控制，系统节能较常规车站提升40%；系统自动控制(风水联动)和手动控制进行实验对比，相比于常规手动控制，通过采用全变频设备自动控制，机房能效提升50%以上。

　　经第三方能效检测，制冷机房运行能效EERS达7.25，空调系统能效5.78，获2023年“蓝天杯”高效机房“卓越节能技术项目(高效系统)”。

　　▌节能改造技术平台

　　对于新建项目，格力可以考虑高效机房设计的介入。对于已有的一些节能改造项目，格力也会考虑既有的建筑问题。

　　1.既有建筑问题

　　(1)负荷不准确：一般采用指标估算法设计选型，偏离实际情况；

　　(2)设备不节能：选用定频设备，调节不够灵活，大部分负荷情况下能效较低；

　　(3)施工不规范：施工过程中，为赶工期、 交付、往往遗留很多问题，后续此类问题易影响使用；

　　(4)改造项目多无楼控系统：楼控系统2016年开始普及，10年以上建筑大多数无楼宇自控系统；

　　(5)管理水平参差不齐：业主采用的低成本单一自控系统，并不能发挥该有的功能，且在实际应用中，缺少专业的运维人员。目前国内楼宇自控系统能够有效工作的仅占5%；

　　(6)对能耗现状不了解：大部分项目都没有专业的设备管理团队，不配置用电监控系统；一般通过每年的账单对能耗费用有粗浅的了解；但不能了解各个分项如照明、空调、电梯、电脑等设备的耗电情况。

　　2.格力方案服务

　　格力高效机房根据不同的建筑、不同的项目类型进行动态模拟分析，可以避免负荷预测不准确的问题；采用高效的变频设备解决设备不节能问题。对于施工不规范、改造项目中没有楼控系统、管理水平参差不齐以及对能耗现状的了解等问题，格力可以提供以下服务：

　　(1)免费检测：现场勘查、评估，检测机房整体运行能效，提供专家建议

　　(2)免费设计：免费方案设计，提供BIM三维效果图模拟，输出专业方案

　　(3)旧机回收：提供大型中央空调设备专业回收渠道，将旧机的价值最大化

　　(4)免费监理：提供专业监理服务、监理报告及调试建议

　　(5)格力远程智能服务：24小时监控，5秒知晓异常

　　(6)免费巡检：在质保期，提供季度技术巡检、技术答疑

　　(7)技术培训：提供操作、维保、系统管理、应急故障处理等培训

　　(8)售后保障：整机保修2年，响应时间≤2小时

　　3.格力机型创新

　　针对节能改造技术平台，格力研发出两种机型：

　　(1)更新用直流变频多联机

　　可沿用老旧工程配管、电气配线及原有室内机；实现减小拆卸、重新安装的繁冗工程量；大幅减少工程量，改造施工周期缩短约65%。

　　(2)紧凑型气悬浮离心机组/变频螺杆机组

　　仅1.2m单门宽，去冗余极简设计，减小体积，整体体积相比于常规冷水机组减少40%-50%，满足3T货梯运输；气悬浮机组启停次数超12万次，使用寿命长达30年以上。

　　典型工程

　　格力的技术和产品运用在各行各业，以下为格力的典型工程。

　　▌改造类

　　1．上海万豪虹桥大酒店

　　项目说明：该酒店是万豪集团入驻上海的第一家酒店，是90年代对外开放的桥头堡，自开业起，一直是国内酒店标杆。原采用外资品牌定频离心机，运行10年后，能效衰减严重，经常发生喘振现象。格力采用全流程改造服务，应用磁悬浮离心机实现年用电量节省近25%，降碳330吨/年。机组类型：磁悬浮离心机。

　　2．新加坡 Holiday Inn 酒店

　　项目说明：Holiday Inn Orchard酒店位于新加坡，占地面积30000㎡。原采用外资品牌螺杆机，运行多年能效衰减大，运行电费高昂，需节能改造。格力电器联合新加坡绿能集团打造高效制冷机房，主机节能达50%，降碳740吨/年，机房能效达新加坡Green Mark最高等级铂金级标准。机组数量/冷量：变频螺杆机。

　　3．五邑大学

　　项目说明：五邑大学北主楼高效机房项目涉及3栋教学楼冷源增补。格力结合项目设计，开发中温大温差冷水机组。项目制冷机房全年平均运行能效达7.12，与常规系统能效比3.5相比，节能率达41.7%。项目成果获评“国际领先”。机组类型：永磁同步变频离心机。

　　4．金华市政府办公楼

　　项目说明：金华市政府空调面积23000㎡，建筑高度69m。其内部中央空调系统使用时间长达20年之久。空调原采用溴化锂吸机组，系统老化严重，主机故障频繁，运行费用高，噪音大。年电费节省约40%，降碳300余吨。获评“节约型机关”。机组类型：磁悬浮变频离心机。

　　▌新建类

　　1．深圳地铁

　　项目说明：12号线采用全变频系统，各站点机房能效达5.7，其中新安公园站采用超磁变频螺杆机组，机房能效达到7.17，环控系统能效达到3.99，华南同类气候区域中效率领先。自2022年11月28日运营，与传统空调系统相比，平均节能率35%以上，2023年该系统电费节约1456万元，每站节省约56万元，相当于减少碳排量9769吨，经济和社会效益显著。

　　2．洛阳地铁

　　项目说明：格力磁悬浮直膨系统在洛阳地铁2号线全面应用，环控系统能效达6.03，机房冷站能效7.25，完成“国际领先”鉴定。该创新方案与同类传统方案对比，节能率38%以上，系统年节约电费约1250万，相当于减少二氧化碳排放8386吨。节能降碳效果显著。现已在洛阳地铁、太原地铁2号线、天津地铁、深圳地铁等项目上广泛应用。

　　李静文提到，在五邑大学项目设计中，格力提供人走空调系统自动关闭的控制，节能效果非常显著。

　　以下为格力服务的其他超级样板工程：