成立于1991年的珠海格力电器股份有限公司(以下简称格力),依托领先的技术优势、丰富的产品生产线和卓越的产品质量,现已发展成多元化工业集团,产业覆盖空调与高端装备等领域,远销160多个国家和地区,产品线涵盖离心机、螺杆机、多联机、模块机等10大系列、1000多个品种,满足各类场所需求。
大会上,格力携光伏直驱变频离心机、磁悬浮变频离心式高水温机组、永磁同步变频式离心式高水温机组、蒸发冷/风冷螺杆机组(自然冷却)、高效模块化集成冷站等产品精彩亮相。随着国家“3060”双碳战略目标的提出,数据中心行业不仅迎来了发展的机遇,更是面临了更多的挑战。数据中心该如何更好节能减碳?就此,格力建筑环境与节能研究院所长陈旭峰接受了DTDATA等媒体采访。
陈旭峰 珠海格力电器股份有限公司 建筑环境与节能研究院 所长
面对数据中心带来的绿色低碳挑战,陈所长表示,数据中心是用电大户,基本上是以电气化为主,所以数据中心要实现高效的节能减碳,一方面要提高它的能效,另一方面要使用绿色清洁能源。
格力作为空调领域技术领先的中央空调系统解决方案服务商,进入数据中心领域的契机比较偶然,最早结缘于“十一五规划”时的一个空调系统节能科研项目。当时清华大学教授、中国工程院江亿院士提出了建筑温湿度独立控制的观点,用高品位冷源来除湿,用低品位冷源处理室内显热负荷,这样可以将冷水机组出水温度从常规7度提高到15度,制冷主机能效可以大幅提升,从而降低大型公共建筑空调系统能耗。但当时传统的冷水机组根据7度出水工况设计,无法满足新工况需求,需要重新定制。当时格力已具备离心压缩机及整机自主研制及开发能力,接收了江亿院士的邀请,为项目定制开发了中高温水专用的离心式冷水机组。由于数据中心主要热源是IT设备释放的显热,利用中高温水来冷却,已经成为很多客户的首选。现在有非常多的客户也选用了格力中高温水离心式冷水机组,作为他们大型数据中心的冷源。
最常见的绿色清洁能源有光伏发电,发出来的电属于直流电。众所周知,我们使用的设备大部分是交流电设备,光伏发的电需要进行转换才能被交流电设备使用。对变频器来说如果你要做实现它的频率精准调节也是有这样的转化过程,需要先从交流电接进来转化成直流电(因为直流电更可控),再转成交流电。但经过多个转化环节后,电的损耗高达6%到8%。如果可以使得光伏发出的直流电直接驱动空调变频,那将使得电能利用效率大幅提升,因此格力研发光伏直驱变频离心机。
光伏直驱变频离心机,取消了光伏直流电转交流电、交流电变压上网、变频器交流转直流的环节,提高光伏发出来电的利用率,实现光伏发电的就地消纳。由于光伏发的电并不是一个非常稳定的能源,它跟日照辐射的强度关联性很大,为更好地实现这个光伏能源的利用,可以充分考虑储能。因此,又有了格力“光储空”概念和系统的研发。
在碳中和可持续发展大趋势下,引入光伏、储能等技术将成为数据中心实现绿色低碳发展、降低能耗的主要途径。从2013年第一阶段的光伏直驱变频系统到2018年第二阶段的光储直流系统,即“光储空”系统的研发,这正是格力为数据中心实现绿色低碳、减低能耗的不断探索实践的成果。
格力“光储空”系统即把光伏系统、储能系统以及空调系统三者密切联系起来,多元换流技术实现了电能在光伏侧、储能侧、负载侧、直流侧的任意流动、多路混合,保证各运行模式之间自动切换,能源利用效率达到99%以上。
在光照充足时,“光储空”系统会运行光伏优先发电模式,从而大幅度降低设备运行成本,实现零碳节能运行。
当光照不足时,“光储空”系统则运行光储工作模式,在光伏优先供电且还需向电网取电的情况下,通过光储直柔系统,制造清洁化分布式能源,进而打造低碳直流电气系统,帮助数据中心大幅降低碳排放。
当无光照时,基于实现峰谷电价差,“光储空”系统会利用“移峰填谷”混合供电模式,解决电力配容不足问题,保证平稳可靠供电。
另外,“光储空”系统还具备可离网工作模式。当突发电网故障时,“光储空”系统可把储能作为应急备用电源,保证设备全年可靠运行。
格力“光储空”系统不仅可以即发即用,就地消纳,而且可以省逆变器,减少转换,提高效率。同时,格力“光储空”系统还可以冷电备用,系统联动,帮助数据中心实现绿色低碳、降低能耗的可持续发展。
关于高效、绿色、智能,其实核心在于基于量的适配和质的适配这两个底层逻辑去想出解决方案,如果我们的方案能够实现量的适配和质的适配,量的适配比较好理解,简单的讲设备选型上与数据中心运行不同阶段的冷量需求适配,而质的适配是比较难理解的,它需要充分考虑建筑的热湿需求和运行规律,就比如数据中心负荷主要以设备显热为主,需要全年运行,那就意味着可以探索高温的冷水供水、自然冷源直接引入,从而降低机械设备的功耗,通过对建筑空调系统量的适配和质的适配的思考与探索,进而打造更高效、绿色的智能方案。
作为行业内技术领先的佼佼者,格力在高效绿色制冷方面的数字化技术应用也是在不断创新。那么,高效制冷化的绿色建筑整体的用能方面,格力又是如何在研发中体现数字化呢?陈所表示,数字化主要体现在三个阶段:一是数字化的设计,格力自主搭建了空调系统仿真设计平台,可以运用模拟仿真技术,在方案前期进行多方案比选设计,为客户提供专业咨询方案;二是数字化的实施,格力自主搭建BIM技术团队,可以提供设备及系统模型,并且实现工厂化预制;三是数字化的运维,格力具备核心控制器及控制系统自主研制及开发能力,并且打造了高效数字化空调系统平台,可以为项目进行运行能效监测及节能诊断,为重点节能项目保驾护航。
目前格力已服务于人民大会堂、北京大兴国际机场、中国尊、港珠澳大桥、阿里巴巴江苏云计算中心、华为东莞松山湖数据中心、华为乌兰察布数据组中心、京东云(华东)数据中心、中国电信贵州信息园数据中心等许多大型项目。展望未来,格力中央空调将继续以卓越的品质、领先的技术为全球消费者提供服务,引领“中国制造”走向“中国创造”,在智能化时代扬帆再启航、谱写新篇章!