說起來，太陽(yáng)能空調(diào)在行業(yè)內(nèi)并不是什么新鮮概念。早在五六年前，就有不法企業(yè)打出家用太陽(yáng)能空調(diào)的幌子，令不少經(jīng)銷商怦然心動(dòng)，并最終上當(dāng)受騙。可見，使用清潔能源，降低空調(diào)這個(gè)家庭用電大戶的能源消耗，是被行業(yè)看好的發(fā)展方向。
2010年底，空調(diào)行業(yè)兩大巨頭格力和美的僅相差兩天先后推出家用太陽(yáng)能空調(diào)。事后，海爾集團(tuán)有關(guān)負(fù)責(zé)人在接受媒體采訪時(shí)表示，海爾將于2011年推出太陽(yáng)能空調(diào)。領(lǐng)軍企業(yè)的無限熱情和不甘落后，讓太陽(yáng)能空調(diào)這個(gè)在家用空調(diào)行業(yè)沉寂多年的概念再次成為熱議的話題。
兩種實(shí)現(xiàn)方式
如果在制冷行業(yè)內(nèi)說起太陽(yáng)能空調(diào)，恐怕第一個(gè)被想起的不是最近備受關(guān)注的采用太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置的家用太陽(yáng)能空調(diào)，而是被稱為“熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)”(即太陽(yáng)能熱能驅(qū)動(dòng)空調(diào))的采用吸收式或吸附式制冷裝置作為冷源的空調(diào)系統(tǒng)。眾所周知，太陽(yáng)能利用主要有兩種方式，一種是將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能，利用光伏轉(zhuǎn)換器件發(fā)電，俗稱光電轉(zhuǎn)換;另一種是利用太陽(yáng)的熱能，俗稱光熱轉(zhuǎn)換。北京市太陽(yáng)能研究所有限公司總工程師朱敦智介紹說：“通過兩種方式，都能夠?qū)崿F(xiàn)利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，但是在原理、設(shè)備、運(yùn)行成本、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性、應(yīng)用領(lǐng)域等方面有著很大的區(qū)別。”
因此，太陽(yáng)能空調(diào)擁有了兩條截然不同的技術(shù)道路。如果歸類，格力、美的等家電企業(yè)近期推出的太陽(yáng)能空調(diào)選擇了首先實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，再用電力驅(qū)動(dòng)常規(guī)壓縮機(jī)制冷，即光伏電+壓縮機(jī)的模式;而大多數(shù)太陽(yáng)能光熱企業(yè)則選擇了太陽(yáng)能熱驅(qū)動(dòng)空調(diào)，利用太陽(yáng)的熱能驅(qū)動(dòng)大型制冷機(jī)，即動(dòng)力用熱源+制冷機(jī)的模式。“相比而言，前者比較容易實(shí)現(xiàn)，但是成本較高;后者對(duì)技術(shù)要求較高，但是成本較低。目前，熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)的實(shí)際應(yīng)用更多一些，但是多為大型項(xiàng)目。”朱敦智介紹說。某業(yè)內(nèi)人士指出，這些項(xiàng)目的建設(shè)甚至運(yùn)行普遍是在獲得各種形式的經(jīng)濟(jì)支持下進(jìn)行的，并不具備技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的競(jìng)爭(zhēng)力。
事實(shí)上，不少業(yè)內(nèi)人士似乎更青睞“熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)。“采用光伏電的家用太陽(yáng)能空調(diào)，只是形式上的太陽(yáng)能空調(diào)，與普通家用空調(diào)唯一的區(qū)別在于電的來源不同。而且，在光伏發(fā)電成本居高不下的情況下，這種產(chǎn)品在家用市場(chǎng)的推廣尚存在較大阻礙。”朱敦智說。廣東萬(wàn)和新電氣股份有限公司高級(jí)工程師黃遜青坦言：“太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置的電力輸出不穩(wěn)定，將光伏裝置和家用電器裝置結(jié)合在一起，要考慮很多方面的問題，例如，除了技術(shù)經(jīng)濟(jì)性之外，還要考慮電力公司允許光伏裝置與市電系統(tǒng)以何種方式聯(lián)接等，系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效果如何還有待實(shí)際使用檢驗(yàn)。”
一位不愿意透露姓名的企業(yè)技術(shù)人員直言：“家電龍頭企業(yè)爭(zhēng)先恐后地推出家用太陽(yáng)能空調(diào)，只是希望在這一領(lǐng)域不落后于人。事實(shí)上，這些產(chǎn)品的開發(fā)在技術(shù)上沒有多少實(shí)際意義，基本上就是現(xiàn)有太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)與家用空調(diào)技術(shù)的簡(jiǎn)單組合，太陽(yáng)能空調(diào)儼然成為宣傳的噱頭。”
熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)的尷尬
雖然被不少業(yè)內(nèi)人士看好，但是在全球范圍內(nèi)，太陽(yáng)能熱驅(qū)動(dòng)空調(diào)至今實(shí)際上并未實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。“目前，‘熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)’多應(yīng)用于大型項(xiàng)目，如商場(chǎng)、體育館、圖書館等公共設(shè)施，推廣應(yīng)用仍然存在不少困難。”朱敦智表示，“熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)”的基本原理就是利用熱能驅(qū)動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，而在很多項(xiàng)目中，太陽(yáng)能是作為燃?xì)獾奶娲茉闯霈F(xiàn)的。
太陽(yáng)能熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)在能源成本節(jié)約上的優(yōu)勢(shì)是顯而易見的。“理論上，太陽(yáng)能用于驅(qū)動(dòng)空調(diào)可以一定程度降低夏季電網(wǎng)負(fù)荷，解決電力增容問題。”黃遜青說，“同時(shí)，‘熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)’目前的主流方案是使用水和溴化鋰為工質(zhì)，不含破壞臭氧層或產(chǎn)生溫室效應(yīng)的物質(zhì)，不會(huì)受到HCFCs物質(zhì)替代的影響。”
但是，太陽(yáng)能熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)還有亟需解決的問題。“目前看，熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)應(yīng)用的性價(jià)比并不高。”朱敦智分析稱，首先前期投資比較高，不僅需要配備太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)，還需要有配套的電器設(shè)備;其次，太陽(yáng)能熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)的制冷效率不及電力空調(diào);第三，太陽(yáng)能供應(yīng)不穩(wěn)定，使用受制于天氣條件，陰天、雨天及夜晚的使用存在問題。
同時(shí)，小型化則成為“熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)”在家用領(lǐng)域推廣的最大難題。“太陽(yáng)能熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)多為大型裝置，制造成本較高，而且沒有適用于在家用領(lǐng)域的產(chǎn)品。”美的制冷家用國(guó)內(nèi)事業(yè)部工程師王斌指出了太陽(yáng)能熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)在家用市場(chǎng)的尷尬。據(jù)朱敦智介紹，目前，‘熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)’主要應(yīng)用于公共建筑，均為大型示范項(xiàng)目，家用領(lǐng)域的應(yīng)用還在探索中。“歐洲非常重視對(duì)太陽(yáng)能熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)的研發(fā)和推廣，已經(jīng)研發(fā)出配套家庭使用的小型制冷機(jī)，但是與同功率電力空調(diào)相比，價(jià)格較高。”
除了熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)，近年來利用低溫?zé)崮茯?qū)動(dòng)空氣獨(dú)立除濕技術(shù)頗受制冷行業(yè)重視。據(jù)黃遜青介紹，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)數(shù)十年，但是在中國(guó)尚未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。該技術(shù)與吸收式或吸附式制冷技術(shù)類似，低溫?zé)崮茯?qū)動(dòng)空氣獨(dú)立除濕技術(shù)的吸收劑或吸附劑直接與室內(nèi)空氣接觸，經(jīng)過處理后室內(nèi)空氣濕度降低但溫度基本沒有變化，將這項(xiàng)技術(shù)與制冷技術(shù)配合應(yīng)用，可以使制冷系統(tǒng)不必為保證空氣除濕效果而降低蒸發(fā)溫度，可以降低電力消耗約30%。“這種也被稱為開式太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)，可以有效利用夏季太陽(yáng)能集熱裝置富裕熱量，是家用熱驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的可行之路。”黃遜青說。
太陽(yáng)能與空調(diào)結(jié)合的初衷
在朱敦智看來，太陽(yáng)能空調(diào)目前尚不具備全面替代電力空調(diào)的條件。“空調(diào)在夏季的普遍使用對(duì)電網(wǎng)峰值提出了更高的要求。傳統(tǒng)情況下，為了應(yīng)對(duì)更高峰值的到來，就必須不斷提高電網(wǎng)的負(fù)荷能力。但是，電網(wǎng)并不是長(zhǎng)期處于最高峰，為了滿足最高需求而進(jìn)行的電力增容必然會(huì)造成浪費(fèi)。所以，引入太陽(yáng)能最大的意義并不在于完全替代電力，而在于可以有效地緩解電力增容問題，無須不斷提高電網(wǎng)負(fù)荷能力。”
就目前家電企業(yè)已經(jīng)推出的太陽(yáng)能空調(diào)來看，初衷也不是完全替代市網(wǎng)電力。“美的太陽(yáng)能空調(diào)并不是完全依賴光伏電來運(yùn)行的，可以說是一種混合動(dòng)力空調(diào)。”王斌說。在美的太陽(yáng)能空調(diào)的產(chǎn)品介紹中，“太陽(yáng)能發(fā)電優(yōu)先使用，不足電能市電補(bǔ)充”被放在了核心技術(shù)的第一條。“美的太陽(yáng)能空調(diào)在能源使用上是有先后順序的，有太陽(yáng)能時(shí)優(yōu)先用太陽(yáng)能，沒有太陽(yáng)能時(shí)用市電。”
但是，某空調(diào)企業(yè)技術(shù)人員尖銳地指出，從已經(jīng)展示的家用太陽(yáng)能空調(diào)來看，無論格力還是美的的產(chǎn)品，所使用的光伏發(fā)電板的面積都不大，大概僅能提供100~200W的電力，對(duì)于運(yùn)行需要600~700W的家用空調(diào)而言，根本無法完全依靠自帶的太陽(yáng)能板運(yùn)行。
他總結(jié)說：“對(duì)于目前采用光伏發(fā)電驅(qū)動(dòng)空調(diào)運(yùn)行的系統(tǒng)來說，太陽(yáng)能的定位更像是補(bǔ)充能源，或者‘減耗’能源，但絕不是主能源。”
某業(yè)內(nèi)人士指出，目前投入運(yùn)行的太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)，由于受到多種因素制約，制冷系統(tǒng)的全年運(yùn)行能耗中，來自太陽(yáng)能的比例僅為1/3左右。所以在業(yè)內(nèi)已經(jīng)形成一個(gè)默契，只要確定全年運(yùn)行能耗有30%來自太陽(yáng)能，該空調(diào)系統(tǒng)就可以稱為太陽(yáng)能空調(diào)。
不同的技術(shù)道路
在2011年青島國(guó)際消費(fèi)電子展上，海爾終于展示了遲遲未亮相的太陽(yáng)能空調(diào)。然而，仔細(xì)對(duì)比格力、美的、海爾三家企業(yè)的產(chǎn)品后，不難發(fā)現(xiàn)，雖然同走了太陽(yáng)能光伏的道路，但是具體的技術(shù)道路卻明顯不同。
首先推出太陽(yáng)能空調(diào)的格力，將太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)化技術(shù)與G10變頻技術(shù)結(jié)合，以太陽(yáng)能作為主要能源優(yōu)先使用，同時(shí)系統(tǒng)還配備蓄電池作為能源儲(chǔ)存裝置。格力太陽(yáng)能空調(diào)的電源管理模塊能夠提供四種管理模式——太陽(yáng)能+市電耦合供電模式、太陽(yáng)能+蓄電池+市電耦合供電模式、太陽(yáng)能+蓄電池耦合供電模式以及家庭太陽(yáng)能管理系統(tǒng)。
美的則將宣傳的重點(diǎn)定在了“準(zhǔn)直流并網(wǎng)”。據(jù)王斌介紹，美的太陽(yáng)能空調(diào)能夠接受市電供電，與太陽(yáng)能電無縫銜接，優(yōu)先使用太陽(yáng)能發(fā)電，合理匹配太陽(yáng)能;同時(shí)，不向市網(wǎng)饋電，不干擾市網(wǎng)運(yùn)行。
海爾的想法與格力的第四種模式有異曲同工之處。據(jù)海爾技術(shù)人員介紹，海爾的思路并未局限在太陽(yáng)能空調(diào)上，海爾真正想做得是太陽(yáng)能能源系統(tǒng)。“除了驅(qū)動(dòng)空調(diào)，海爾太陽(yáng)能能源系統(tǒng)還可以為任何家電供電，僅需將太陽(yáng)能光伏電接入某一個(gè)回路中即可。”而格力的家庭太陽(yáng)能管理系統(tǒng)則是以太陽(yáng)能變頻空調(diào)為基礎(chǔ)進(jìn)行功能拓展，將蓄電池中儲(chǔ)存的電能進(jìn)行逆變、變壓等處理，供其他家電使用。
海爾有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，海爾的太陽(yáng)能能源系統(tǒng)正在研發(fā)中，預(yù)計(jì)將于今年年底推出。該系統(tǒng)不僅能夠吸引新的消費(fèi)者，還可以為已經(jīng)購(gòu)買過家電的用戶提供服務(wù)，只需在合理的性價(jià)比區(qū)間內(nèi)拓展光伏板面積，就可以最大限度地利用太陽(yáng)能。
針對(duì)已經(jīng)上市的家用太陽(yáng)能空調(diào)，不少企業(yè)人士就其中可能涉及的問題提出了質(zhì)疑。一位長(zhǎng)期從事光伏研究的技術(shù)人員表示，雖然目前的太陽(yáng)能空調(diào)都申明對(duì)市網(wǎng)無影響，但是總體來看，這些應(yīng)用模式都無法充分利用太陽(yáng)能。某空調(diào)企業(yè)技術(shù)人員對(duì)《電器》記者說：“一般情況下，會(huì)盡量將空調(diào)室外機(jī)放在背陰處，以保證室外機(jī)散熱。但是，如果使用太陽(yáng)能，就必須將太陽(yáng)能光伏板放置在向陽(yáng)處，以獲得最多的陽(yáng)光輻射。這就是實(shí)際應(yīng)用中的一個(gè)無法避免的矛盾。另外，房間朝向可能不利于太陽(yáng)能發(fā)電，或者建筑外墻可能不適合安裝太陽(yáng)能電池板，這些都是需要考慮的問題。”還有企業(yè)人士表示，使用蓄電池，雖然可以將多余的電能儲(chǔ)存起來，但是蓄電池壽命較短，一般只有2~3年，還對(duì)環(huán)境污染。
更有業(yè)內(nèi)人士對(duì)《電器》記者直言：“從太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來看，某種家電產(chǎn)品與太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置直接連接的太陽(yáng)能利用模式，是太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)向家庭應(yīng)用方向發(fā)展早期曾經(jīng)采用的方案，今后可能僅在一些無電力供應(yīng)的地區(qū)使用。在發(fā)達(dá)國(guó)家，住宅能源逐步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化管理，太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置、風(fēng)力發(fā)電裝置、燃?xì)鉄犭娐?lián)產(chǎn)裝置以及住宅蓄電池輸出的電力，與來自公共電網(wǎng)的電力一起，由住宅能源管理系統(tǒng)統(tǒng)一分配使用，在家用電器的電力輸入端無分彼此，并且無須使用帶有某種發(fā)電裝置的家用電器。”
家用太陽(yáng)能空調(diào)的前景
由于太陽(yáng)能熱力驅(qū)動(dòng)空調(diào)暫時(shí)難以投入家用領(lǐng)域，太陽(yáng)能光電驅(qū)動(dòng)空調(diào)成為目前家用市場(chǎng)的唯一選擇。用一位企業(yè)人士的話來講，家用太陽(yáng)能空調(diào)“長(zhǎng)期向好”，但短期內(nèi)難以取得太大的突破。
據(jù)王斌介紹，太陽(yáng)能空調(diào)與普通空調(diào)最大的區(qū)別在于控制器，需要將太陽(yáng)能的低壓直流電轉(zhuǎn)化為高壓直流電，才能用于驅(qū)動(dòng)空調(diào);對(duì)應(yīng)的空調(diào)系統(tǒng)，則采用變頻空調(diào)，以目前的技術(shù)，定速空調(diào)無法使用太陽(yáng)能電。
目前，太陽(yáng)能空調(diào)的市場(chǎng)并不在國(guó)內(nèi)，主要在國(guó)外。美的制冷集團(tuán)中國(guó)事業(yè)本部副總裁王金亮表示，美的太陽(yáng)能空調(diào)總體銷售情況不錯(cuò)，其中出口成績(jī)要好于內(nèi)銷成績(jī)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用還受到一些局限，如背陽(yáng)面安裝使用困難等，國(guó)內(nèi)銷售區(qū)域主要集中在陽(yáng)光充足的西部地區(qū)及云南等地。格力太陽(yáng)能空調(diào)也主要用于出口，首批5萬(wàn)臺(tái)已于2010年底出口美國(guó)。
雖然采用太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置驅(qū)動(dòng)空調(diào)的技術(shù)已經(jīng)存在多年，但是長(zhǎng)期以來，價(jià)格過高一直是影響這類產(chǎn)品推廣的首要原因。格力有關(guān)負(fù)責(zé)人表示，與普通電力空調(diào)相比，太陽(yáng)能空調(diào)普及的主要瓶頸在于光伏組件的成本偏高，導(dǎo)致太陽(yáng)能空調(diào)的價(jià)格居高不下，初投資回收周期長(zhǎng)。據(jù)介紹，1.5HP太陽(yáng)能空調(diào)的售價(jià)約為6000元，比普通變頻空調(diào)貴2000元左右。“太陽(yáng)能空調(diào)電器部分采用直流變頻產(chǎn)品，成本高于定速空調(diào)，再加上太陽(yáng)能裝置成本就更高了。”王金亮表示，目前最主要還是太陽(yáng)能電池板的成本下不來，由于是外購(gòu)的，成本相對(duì)較高。
一位企業(yè)人士給記者算了這樣一筆賬，按照目前的市場(chǎng)價(jià)格，1W光伏電池板的成本約為15元，如果太陽(yáng)能為空調(diào)提供100~200W電力，成本在1500~3000元間，“如果是大規(guī)模采購(gòu)，價(jià)格可能會(huì)比這個(gè)略低些。”
“家用太陽(yáng)能空調(diào)的推廣需要時(shí)間，我們相信，隨著時(shí)間的推移，太陽(yáng)能電池板的成本會(huì)逐步下降，產(chǎn)品的接受程度會(huì)逐漸提高。”但是，王金亮也坦言，這個(gè)過程可能需要5~10年。
但是，對(duì)于近期推出的太陽(yáng)能空調(diào)的發(fā)展前景，記者在采訪中也聽到了不同的聲音。一位不愿意透露姓名的技術(shù)人員就明確表示，并不看好這種產(chǎn)品。“隨著住宅能源利用技術(shù)的發(fā)展，配套光伏發(fā)電裝置的傳統(tǒng)概念的太陽(yáng)能空調(diào)正在逐漸退出歷史舞臺(tái)。如今的家用太陽(yáng)能利用技術(shù)已經(jīng)脫離原有模式，在新的技術(shù)平臺(tái)上以全新的面目呈現(xiàn)。”他認(rèn)為，雖然太陽(yáng)能空調(diào)是一個(gè)吸引眼球的字眼，但是，目前國(guó)內(nèi)企業(yè)是作為最新技術(shù)成果競(jìng)相推出的，配套太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置的太陽(yáng)能空調(diào)，是否具備市場(chǎng)生命力，需要認(rèn)真思考。
“技術(shù)路線的正確與否是決定產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵，慎重的反思可以使太陽(yáng)能與家用空調(diào)的集成應(yīng)用技術(shù)獲得新的發(fā)展空間。”該技術(shù)人員的這句話值得行業(yè)深思。
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