中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：5月24～26日，由工業(yè)和信息化部節(jié)能與綜合利用司與國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司聯(lián)合指導(dǎo)，中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主辦并聯(lián)合240余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十三屆中國國際儲(chǔ)能大會(huì)在杭州召開。
來自行業(yè)主管機(jī)構(gòu)、國內(nèi)外駐華機(jī)構(gòu)、科研單位、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機(jī)構(gòu)等不同領(lǐng)域的1011余家產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈企業(yè)，5417位嘉賓參加了本屆大會(huì)，其中245家企業(yè)展示了儲(chǔ)能產(chǎn)品，可謂盛裝出席，涵蓋系統(tǒng)集成、電芯、PCS、BMS、集裝箱、消防、檢測認(rèn)證等新型儲(chǔ)能全產(chǎn)業(yè)鏈。
5月25日上午，美的集團(tuán)樓宇科技事業(yè)部儲(chǔ)能熱管理產(chǎn)品總監(jiān)徐立群受邀在溫控系統(tǒng)及電氣設(shè)備專場分享了主題報(bào)告，報(bào)告題目為《儲(chǔ)能溫控高效解決方案》。以下是報(bào)告主要內(nèi)容：
徐立群：大家好！我是美的集團(tuán)樓宇科技事業(yè)部儲(chǔ)能熱管理產(chǎn)品總監(jiān)徐立群，今天由我代表公司來介紹美的儲(chǔ)能熱管理系列產(chǎn)品。
在介紹產(chǎn)品之前，先介紹一下美的集團(tuán)。大家所熟知的美的，主要是智能家居、白色家電這塊，家用空調(diào)、廚熱電器等白色家電2C產(chǎn)品體系?；谖覀?0多年的發(fā)展，目前2B與2C產(chǎn)業(yè)是并駕齊驅(qū)的。當(dāng)前美的集團(tuán)是1+3+N的業(yè)務(wù)布局，智能家居仍然是美的集團(tuán)基本盤，2022年美的集團(tuán)營收3457億，70%以上來自于智能家居。
我們?cè)贐端業(yè)務(wù)的發(fā)展，主要體現(xiàn)在三大板塊：一是工業(yè)技術(shù)，給新能源、工控、3C產(chǎn)品提供核心零部件，這里比較突出的品牌是美芝壓縮機(jī)、威靈電機(jī)、美仁半導(dǎo)體等，在座的部分同行可能也應(yīng)用過我們的產(chǎn)品。二是我所在的樓宇科技，給樓宇提供整體解決方案和服務(wù)。包含了國之重器-磁懸浮離心機(jī)、變頻直驅(qū)離心機(jī)、螺桿機(jī)等中大型水機(jī)，多聯(lián)機(jī)、熱泵、機(jī)房空調(diào)、儲(chǔ)能熱管理、電梯、末端、樓宇自控等。三是機(jī)器人與自動(dòng)化，我們?cè)?017年收購了德國庫卡機(jī)器人，給各類制造企業(yè)提供基于機(jī)器人的自動(dòng)化解決方案，是智能制造的基石，這三個(gè)2B業(yè)務(wù)將是我們集團(tuán)的增長點(diǎn)。創(chuàng)新型業(yè)務(wù)是我們?cè)跀?shù)字化創(chuàng)新過程中孵化的新型業(yè)務(wù)，有安得物流、萬東醫(yī)療、美云智樹基美智光電等。
可以看到，美的不僅僅是一個(gè)2C的公司，我們?cè)?B的業(yè)務(wù)里已經(jīng)走了很遠(yuǎn)，在工業(yè)、商業(yè)領(lǐng)域都有自己對(duì)應(yīng)的優(yōu)勢產(chǎn)品和標(biāo)桿性的領(lǐng)先技術(shù)。
大家對(duì)美的集團(tuán)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)后，我們來看下美的儲(chǔ)能熱管理產(chǎn)品。儲(chǔ)能熱管理有分布式冷卻和集中式冷卻兩種產(chǎn)品形態(tài)，主要的冷卻方式也是以液冷為主，風(fēng)冷為輔，符合當(dāng)前行業(yè)的發(fā)展趨勢，也與各位同行的觀點(diǎn)是一致的。分布式冷卻，涵蓋了工商業(yè)儲(chǔ)能上用的3kW、5kW及8kW液冷產(chǎn)品，針對(duì)20尺、40尺的大儲(chǔ)，有對(duì)應(yīng)的20kW、40kW的側(cè)出風(fēng)，40kW的頂出風(fēng)產(chǎn)品。美的第一代熱管理產(chǎn)品，能效比行業(yè)宣稱值要高8%左右，自然冷節(jié)能達(dá)35%，出水溫度能穩(wěn)定控制在±0.3℃。我們正在布局第二代、第三代更高效的熱管理產(chǎn)品，這里我舉了一個(gè)熱泵的例子，儲(chǔ)能熱泵將在今年第四季度推出。集中式冷卻，主要針對(duì)發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)200kW以上的大型儲(chǔ)能熱管理應(yīng)用，里面用到磁懸浮、氣懸浮離心壓縮機(jī)、變頻直驅(qū)離心壓縮機(jī)或螺桿壓縮機(jī)，能耗遠(yuǎn)低于分布式儲(chǔ)能熱管理用的渦旋或轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)，因此整體能效表現(xiàn)會(huì)更好。大型冷水機(jī)組一直是美的強(qiáng)勢產(chǎn)品，希望在儲(chǔ)能行業(yè)也有很好的推廣。
做儲(chǔ)能熱管理產(chǎn)品的公司越來越多，競爭日益激烈。針對(duì)這個(gè)新興領(lǐng)域，美的做這個(gè)產(chǎn)品的關(guān)注點(diǎn)在哪里呢？
第一，可靠。
第二，高效。
可靠性有以下幾個(gè)方面：
首先是設(shè)計(jì)上可靠。我們是做商用、民用起家的公司，工業(yè)也涉足了很多年，在做儲(chǔ)能這個(gè)新行業(yè)時(shí)，我們沒有借用之前工商業(yè)的設(shè)計(jì)理念，而是主動(dòng)適應(yīng)這個(gè)新行業(yè)的場景特點(diǎn)。美的第一代產(chǎn)品是全場景適應(yīng)的設(shè)計(jì)：55℃高溫運(yùn)行；-30℃的超低溫運(yùn)行；全球最高標(biāo)準(zhǔn)的6000V浪涌設(shè)計(jì)；風(fēng)沙過濾設(shè)計(jì)及出廠前的風(fēng)沙測試；專用防護(hù)涂層設(shè)計(jì)，滿足C4或C5的防護(hù)要求；IP67部件選型，整機(jī)IPX6防護(hù)等級(jí)等。為保證機(jī)器在市場上獲得更好的可靠性表現(xiàn)，我們第一代產(chǎn)品的設(shè)計(jì)指標(biāo)走在行業(yè)的最前端。
上面是我們的設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)理念如何在過程中得到真正的落地，那就要可靠性的驗(yàn)證。我們做了行業(yè)最苛刻的測試，一個(gè)是器件級(jí)測試，一個(gè)是整機(jī)級(jí)測試。講到器件級(jí)測試，很多同行來自汽車行業(yè)，汽車行業(yè)要求供應(yīng)商提供完整的PPAP文件，里面含了完整的器件測試報(bào)告。美的除了讓供應(yīng)商提供測試報(bào)告之外，針對(duì)每個(gè)器件，還會(huì)開展符合美的企標(biāo)的測試。以液冷8kW為例，BOM里的200余項(xiàng)器件，測試?yán)塾?jì)時(shí)長超24000小時(shí)。整機(jī)級(jí)測試，美的測試流程比較長，共有5輪測試，每輪測試超過1個(gè)月，長周期測試?yán)塾?jì)時(shí)長超1萬小時(shí)?？量痰臏y試標(biāo)準(zhǔn)及流程，源自美的批量產(chǎn)品的高標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量體系，及品質(zhì)與研發(fā)互相獨(dú)立的組織架構(gòu)設(shè)計(jì)。除此之外，產(chǎn)品也獲得了全球主流認(rèn)證，目前全系產(chǎn)品都有UL、CE認(rèn)證。
這么長的測試時(shí)間及復(fù)雜的測試環(huán)節(jié)，依賴于全球頂尖的測試資源支撐。全球最大的實(shí)驗(yàn)室群之一的測試資源，包含焓差室、消音室、壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)室、EMC實(shí)驗(yàn)室等，且獲得了CNAS、UL、CSA等認(rèn)證。除此之外還有六大測試外場，高溫、多風(fēng)沙的吐魯番，高海拔的西藏，高鹽霧的瓊海椰林、三亞永興島，極寒的漠河北極村，含腐蝕氣體的牧原，以便模擬在客戶現(xiàn)場真實(shí)的運(yùn)行場景。有了全球頂尖測試資源的支撐，才能做到剛才我講的龐大的測試驗(yàn)證。
產(chǎn)品質(zhì)量做的再好，也存在失效的可能。樓宇科技在國內(nèi)有3400余家網(wǎng)點(diǎn)，儲(chǔ)能熱管理也借用了這個(gè)售后體系，無論在寧夏的沙漠、青海的戈壁灘還是廣袤的新疆，均能做到24小時(shí)全天候服務(wù)。在全球，我們?cè)?0余國家布局了產(chǎn)品服務(wù)體系，歐洲、北美、中東非、亞洲、拉美等，也能做到48小時(shí)服務(wù)。樓宇科技如此龐大的售后體系，希望能給這個(gè)行業(yè)帶來美的的貢獻(xiàn)。
第二個(gè)點(diǎn)就是高效。
針對(duì)額定點(diǎn)的能效，我們第一代熱管理產(chǎn)品，實(shí)測COP比目前行業(yè)宣稱的2.6要高8%左右。這里采用了美芝儲(chǔ)能專用低壓比壓縮機(jī)、非對(duì)稱流道設(shè)計(jì)的板式換熱器及雙層大面積微通道冷凝器等多種先進(jìn)技術(shù)手段，確保在額定35℃或45℃環(huán)境下有更高的能效。這個(gè)能效值并不是我們最關(guān)注的點(diǎn)，因?yàn)?5℃或45℃是兩個(gè)非常特殊的溫度點(diǎn)，這兩個(gè)點(diǎn)到底能不能很好的評(píng)價(jià)實(shí)際運(yùn)行中的能效表現(xiàn)，我們可以看下一頁。
據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局展示的數(shù)據(jù)，2022年國內(nèi)光伏裝機(jī)量最多的地區(qū)是寧夏，我們拿寧夏的銀川做了一個(gè)逐時(shí)氣溫分析。圖上展示了銀川從1月1號(hào)到12月31號(hào)的8760小時(shí)的平均溫度曲線?？梢钥吹?，5℃以下的時(shí)長占39%，5-15℃時(shí)長占24%，15-35℃時(shí)長占37%。明顯看出，沒有時(shí)間是達(dá)到35℃，更沒有時(shí)間超過45℃。所以當(dāng)前行業(yè)如果把額定點(diǎn)定到35或45℃，在全國最大光伏發(fā)電的地方怎么去評(píng)價(jià)能效，是值得商討的。
針對(duì)這個(gè)問題，首先我要強(qiáng)調(diào)全變頻設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在行業(yè)仍存在不少定頻產(chǎn)品，定頻加上蓄冷系統(tǒng)的確也能做到穩(wěn)定的水溫輸出。美的集團(tuán)有10多年的變頻技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，樓宇科技絕大部分產(chǎn)品均為變頻，變頻技術(shù)極其成熟。從節(jié)能效果來講，在35℃以下，25℃、15℃、5℃、零下5℃、零下15℃等，變頻壓縮機(jī)可以顯著的降低轉(zhuǎn)速，大幅度降低能耗，這個(gè)節(jié)能效果是不言而喻的。而定頻壓縮機(jī)只能通過起停來跟隨熱負(fù)荷的變化，整體能耗要比變頻高。從出水溫度控制穩(wěn)定性來講，這是變頻系統(tǒng)另外一個(gè)潛在的優(yōu)勢。全變頻系統(tǒng)加上多種場景下的PID參數(shù)調(diào)整及優(yōu)化，在客戶現(xiàn)場的測試數(shù)據(jù)來看，我們?cè)诔浞烹娬麄€(gè)循環(huán)中，水溫波動(dòng)在±0.3℃左右，處于行業(yè)領(lǐng)先的位置。
其次要講的是自然冷技術(shù)。自然冷這個(gè)概念在行業(yè)內(nèi)普及性較高，我們的第二代自然冷技術(shù)，將自然冷切換溫度提高到15℃，較目前行業(yè)的自然冷切換溫度要高一些。第二代自然的節(jié)能效果，我們針對(duì)國內(nèi)地區(qū)做了一個(gè)數(shù)據(jù)分析。拿了2022年TOP5光伏發(fā)電地區(qū)的節(jié)能數(shù)據(jù)，相對(duì)沒有自然冷技術(shù)，在銀川、西寧、石家莊、烏魯木齊和呼和浩特大概有37%-45%的節(jié)能效果。從圖上的顏色可以看出，越往南，節(jié)能效果會(huì)越差，圖上藍(lán)色和綠色區(qū)域，我們認(rèn)為是自然冷有經(jīng)濟(jì)性的地區(qū)，黃色區(qū)域自然冷的節(jié)能效果會(huì)差一些。我們?cè)诤艉秃铺赜?00MWh的儲(chǔ)能電站做了簡單的去年耗電測算，每天兩充兩放，0.5C的充放倍率，用第二代自然冷技術(shù)，一年節(jié)電在44萬度左右。
最后，在發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)有更大的熱管理需求時(shí)，可采用磁懸浮、氣懸浮的離心技術(shù)或螺桿技術(shù)，單個(gè)液冷機(jī)可以帶10個(gè)以上的儲(chǔ)能箱，由于壓縮機(jī)本體效率的顯著提高，這種集中式冷卻的整體能效會(huì)更高。剛才講到的TOP5地區(qū)的節(jié)能數(shù)據(jù)會(huì)進(jìn)一步提升至55%-62%之間，同樣，我們拿呼和浩特進(jìn)行測算，100MWh的儲(chǔ)能電站大概年節(jié)能59萬度左右。
剛才我講的都是制冷的高效，當(dāng)然還有制熱的高效。制熱的高效離不開熱泵產(chǎn)品，儲(chǔ)能的熱泵與車用熱泵有一些區(qū)別，更貼近于工業(yè)熱泵和商業(yè)熱泵。我們的熱泵產(chǎn)品經(jīng)過了近20年的技術(shù)迭代，在海內(nèi)外都有較高市場占有率及不俗的口碑，且即將在2023年第四季度推出儲(chǔ)能熱泵新品。加熱速度提升400%，加熱功耗降低75%，電池不工作時(shí)，在室外低溫靜置的場景下，可以確保電池溫度恒定在±0.3℃，全方位顛覆性的提升了加熱性能，拓展了鋰電池在極寒地區(qū)的應(yīng)用空間。我們?cè)诠?jié)能技術(shù)里有第二代、第三代、甚至第四代產(chǎn)品，由于時(shí)間的原因，不在此一一展開。
最后做個(gè)拋磚引玉，剛才很多同仁也講過儲(chǔ)能熱管理的可靠及高效?？煽啃栽趺丛u(píng)價(jià)？儲(chǔ)能系統(tǒng)不是汽車，儲(chǔ)能系統(tǒng)有許多比汽車要求更加嚴(yán)苛的地方，比如長期運(yùn)行的穩(wěn)定性及可靠性，也有寬松的地方。使用汽車行業(yè)的IATF16949體系，就能把儲(chǔ)能的質(zhì)量做得更好嗎？從這兩個(gè)不同的產(chǎn)品場景來看，答案是否定的。另一個(gè)與儲(chǔ)能更相近的產(chǎn)業(yè)就是數(shù)據(jù)中心，特別是小型風(fēng)冷產(chǎn)品，數(shù)據(jù)中心和儲(chǔ)能的風(fēng)冷產(chǎn)品幾乎雷同，液冷產(chǎn)品也有很多相近之處。數(shù)據(jù)中心的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是否也可以借用到我們儲(chǔ)能行業(yè)呢？數(shù)據(jù)中心重點(diǎn)在室內(nèi)機(jī)，室外機(jī)的器件較少，場景也有不少差別?？梢钥吹?，儲(chǔ)能既不是汽車也不是數(shù)據(jù)中心，我們這個(gè)行業(yè)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)該怎么建立，值得廣大朋友們一起去探討。
其次是能效怎么去評(píng)價(jià)？35℃、45℃到底能不能去衡量我們的實(shí)際耗電情況，看到了我的材料，大家其實(shí)都有自己的觀點(diǎn)了。國內(nèi)較大的光伏儲(chǔ)能電站并沒有多少時(shí)間用在35℃、45℃環(huán)境下，也許可以借用數(shù)據(jù)中心的全年能效比，甚至逐時(shí)能效比去評(píng)估全年真實(shí)能效，更貼近于儲(chǔ)能電站熱管理系統(tǒng)實(shí)際的耗電情況。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也有待我們共同去探討，共同去建立。
最后以美的集團(tuán)的slogan結(jié)束：把復(fù)雜留給美的，讓用戶更簡單。希望有機(jī)會(huì)與大家共同探討及攻克剛才講的兩個(gè)問題，謝謝各位！
主持人 胡太寶：感謝徐總精彩的分享。
