常言道,夏天有三宝,空调、西瓜、凉水澡。炎热的夏天,让人忍不住躲进空调房里,在阵阵凉风中,享受生活的美好。

每当夏日来临,小黑总会感谢一下发明空调的科学家。然而,随着空调在全世界范围内普及,带来的能耗问题逐渐引起关注。彭博新能源的研究显示,全球住宅和商业空调用电量达到 1932 太瓦时,其中中国的空调用电量占到 34% ,位居全球第一。

1太瓦时为 10 亿度电,如此庞大的用电量意味着无数能源被消耗。为了迎合碳中和目标,国内空调龙头企业格力宣布,其开发了一种零碳源空调技术,可把光能、储能和空调结合起来,能够使得空调对气候的影响降低 85．7%。

格力 CEO 董明珠表示,该技术能使电费下降 80%,若得到全球推广,全球温度可降 0．5 度。那么,格力零碳源空调真的这么神奇吗?

专利探究:光伏板+空调=光伏空调

关于格力零碳源空调技术原理,其实不难找寻。董明珠本人表示,格力用九年时间研发了零碳源空调,已经获得 18 项核心制冷技术的突破。于是,小黑便去国家专利局网站查询这些专利。没想到,很轻松就找到这些专利。

通过申请日升序排列,可以发现珠海格力旗下光伏空调专利,最早申请时间在 2014 年,考虑到项目立项到专利申请,九年研发时间倒也合情合理。

小黑一一查看这些专利,发现一条名为“光伏空调室外机及空调器”的专利非常有价值。该发明将光伏板设计在光伏空调室外机上,节省了太阳能光伏板的安装空间。

众所周知,空调由室内机与室外机组成,室外机悬挂在户外墙面上,日复一日遭受日晒雨淋。格力研发人员看中“日晒”这一点,将空调室外机壳体与光伏发电板结合在一起,将多块光伏板组装成壳体结构,代替传统的室外机壳体。

有了光伏板还不够,传统光伏发电储能设备还需要逆变器与储能电池。对此,格力研发人员采取的办法为增大空调外机体积,将蓄电池、逆变器、光伏控制器等设备全部集成到空调外机内部,组成一个复合型空调外机。

理论上,光伏板发电,逆变器将直流电转换为 220 伏交流电,储能电池储备多余电能,空调使用电能。若是光伏发电量足够多,不仅可以满足空调用电量,甚至可以反哺家庭用电,真正做到节能减排。

理论与实际的差距

既然光伏空调如此节能环保,技术上实施难度也不大,为何格力迟迟没有推出。其实,这就要提到成本问题与发电效果。

成本上,光伏空调没有先例,难以计算其生产成本。传统意义上,光伏发电板每平方米可安装 100 瓦左右的组件,市场安装价格应该在 8-10 元/瓦左右。也就是说,安装光伏发电板每平米大约需要 800-1000 元左右资金。

光伏空调利用光伏板替代空调外机外壳,从家用空调外机推算,可安装面积在 1 平米左右。加上逆变器与储能电池,一套光伏发电储电组件,成本应该不低于 1000 元。

再看目前空调价格,京东商城搜索结果显示,主流家用空调已经降到 2000-3000 元。仅凭光伏空调节能环保一个卖点,很难让用户接受这一产品。

▲ 空调售价

当然,可能有人认为光伏空调节省 80% 电费,用不了几年就可以回收成本。对此,小黑测算了一下 100 瓦光伏板发电效果。

据网友透露,在阳光充足的情况下,100 瓦光伏板发电一天发电量接近 500 瓦时,也就是 0．5 度电。光伏人家测算结果显示,每千瓦光伏板在华北地区大约平均每天发电 4-5 度,相当于 100 瓦光伏板每天发电 0．4-0．5 度电。

▲ 100 瓦光伏板发电量

稍有常识的小伙伴都清楚,0．5 度左右发电量,完全满足不了家用空调需求。几年前,美的变频空调,号称一晚只用一度电,最后被证明为过度宣传。现实生活中,一晚只用一度电的空调根本不存在。

曾经有网友计算过,空调耗电与匹数、空调设定温度相关。1 匹空调夏天每小时耗电量约为 0．31 度,冬天每小时耗电约为 0．7 度。以此类推,格力光伏空调一天发电量也只能维持 1 匹空调夏天一两个小时耗电量。由此可见,现阶段格力光伏空调远远满足不了节省 80% 电费这一设想。

在碳中和、碳达峰背景下,格力光伏空调确实是一个美好的设想。不过,我们也要认识到发明专利与现实生活的距离。现阶段,格力光伏空调仅仅将光伏板与空调外机“缝合”在一起,并未在光伏技术上做到重大创新,实际应用时难以实现节省 80% 电费。格力想让零碳源光伏空调推广普及,还要继续努力……

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