福光固德热科技有限公司国内营销总监陈武带来《光伏配套热泵技术以及清洁低碳制冷供热热水领域应用实践》。
以下为现场速记:
陈武:谢谢主持人,各位领导、专家、同仁大家好,我是固德热陈武。固德热为福光威全资子公司, 2010年起步光伏逆变器业务,逐步布局储能电池、虚拟电厂、智慧微电网全产业链,原有负荷端配套仅充电桩,热泵建筑冷暖热水能耗占建筑总能耗 40%-60%,是用电负荷核心板块,集团布局热泵业务完善新能源全链条。
传统热泵依靠提升机组COP节能,一级能效设备每提升0.1能效,设备采购成本增加5%-10%,原材料涨价持续压缩利润空间。行业转型新思路不再局限设备能效优化,从能源供给端革新,光伏 + 热泵组合就地使用绿电,类比燃油车升级新能源车,从源头降低用能成本。常规热泵综合 COP2.5-3.5,高效机型5.0 以上;光伏直驱热泵同步利用光伏直流电与市电,夏季制冷市电消耗削减80%,冬季采暖市电节约47%,实现双层减碳。
光伏与热泵四类配套方案,全场景覆盖用户需求:光伏直驱适配屋顶面积狭小、光伏装机有限场景,无需储能、复杂并网手续,设备投入最低;光储热泵屋顶光伏装机量大,发电量超过热泵负荷,配套储能电池储存多余绿电,提升光伏消纳比例,项目初始投资显著增加;并网带防逆流系统,光伏多余电量优先供给厂区其他用电设备,杜绝电力上网,仍需电网报备审批;离网光热系统,无市政电网配套偏远园区、农场、矿区独立供能。
光伏直驱核心工作原理是双电源同步接入系统,光伏直流电优先供给热泵,市电作为负荷缺口补充;配套光伏驱动器毫秒级动态调节交直流供电比例,适配光伏发电实时功率波动;夜间无光伏发电,系统自动无缝切换市电运行,全程不影响机组稳定工作。
热泵本身可作为低成本蓄能设备,搭配光伏绿电实现绿电储能放大利用,同步解决行业两大痛点:一是新能源光伏就地消纳难题,分布式光伏装机规模持续扩张,消纳是制约行业发展核心瓶颈;光伏直驱实现光伏发电即发即用,无需复杂并网审批,盘活闲置建筑屋顶资源;二是高电价时段高额运行成本,光伏绿电零边际成本,平抑阶梯电价、峰谷高价用电支出。
系统核心优势:可监控、可溯源、可交易、可量化碳减排,毫秒级就地消纳绿电,配套物联网平台完整能耗数据,适配未来小时级绿证、碳交易市场;项目整体新增光伏投资规模适中,占地面积小,节能减碳收益显著。
配套光伏直驱智能控制算法,实现负荷跟随光伏发电功率动态调节:光照充足、发电功率高时,提升热泵运行负荷,同步蓄冷蓄热;电网用电高峰、光伏发电不足时,降低机组负荷,响应电网柔性调度需求,适配零碳园区、综合能源碳管理平台建设,一站式解决水、电、冷、暖、碳全维度管控。
这里我举几个落地项目案例: 案例一:新疆25万㎡综合社区供暖制冷改造项目原有电锅炉采暖,当地工商业电价逐年上涨至0.42元/度,运行成本极高;区域日均有效光照9小时,光伏资源充沛。改造为光伏耦合热泵系统,改造前采暖月最高电费178万元,改造后最低月度电费63.9万元,峰值电费削减64%;末端水路同步节能改造后运行成本可进一步下降,配套光伏电站落地后市电消耗将持续降低。
案例二:6.3千瓦光伏直驱商用热水项目配套福光威630W光伏组件,物联网平台按月统计用电数据,绿色曲线为光伏自发用电量,蓝色为市电补充量。2月光伏供电占比43.2%,单日最高61.8%;4月优化调控算法后平均占比68%,单日峰值86.5%;5月光照充足平均占比76.6%。月度总耗电1500度,平均节电60%,单月节约电费900元,光伏新增投入一年多即可回本,光伏组件稳定发电30年以上,长期零成本供给绿电。
夏季制冷工商业项目:白天光照与制冷负荷完全同步,八月份光伏供电平均占比85.6%,季度整体市电节约82.4%;冬季采暖光照偏弱,11-12月平均光伏替代市电47.6%。对比传统太空能也就是太阳能集热+空气能系统初,始投资光伏直驱整套造价更低;运维故障:太空能室外水路管路多,易漏水、冻裂、结垢,售后维护量大;光伏直驱无室外水路,故障率大幅下降;屋面荷载:光伏组件轻量化,对屋顶承重约束更小,适配老旧建筑改造;能耗量化:物联网平台精准统计光伏发电、市电消耗,碳减排、节能收益数据可追溯,适配企业碳核算、绿证申报。
光伏直驱迭代升级光伏全驱系统:同步驱动热泵主机、循环水泵,大型系统水泵能耗占总耗电10%-15%,全驱方案进一步削减市电消耗。
苏州 1580㎡办公楼冷暖项目,仅启用一层机组,光伏日均供电占比75.2%,晴朗高温天气单日光伏供电占比78.14%,全天市电仅消耗68度。
天津 1200㎡办公楼光储热一体化项目配套10 度储能电池,光伏优先供给热泵,富余电量储存电池,负荷高峰光伏、电池联合供电,整套系统实现电力零上网,21天统计日均总耗电110度,光伏储能大幅削减市电采购。
行业前景方面,十五五碳达峰政策明确推广低碳零碳冷热供给,光伏热泵组合双重减碳,光伏发电替代市电实现源头减碳,热泵提升能源利用效率降低整体耗电。配套小时级绿证交易、欧盟 CBAM 碳关税体系,具备完善市场化收益空间。
企业核心技术支撑:福光威2010年深耕光伏逆变器,全球逆变器排名第四,澳洲储能市场占有率第一;光伏直驱六大核心专利技术,动态发电追踪效率、宽电压适配、电网隔离保护、直流拉弧故障检测、绝缘安全防护,整机发电利用率较普通方案提升30%。配套潘东铧博士研发团队支撑技术迭代。
家用光伏直驱场景适配北方分户采暖,依托峰谷电价差优化运行策略:白天高电价时段依靠光伏供热,夜间低谷电价补充蓄热,整套系统采暖运行成本下降 42.2%,阴雨天气光伏发电量为晴天25%以上,仍可节约一半市电消耗。东北、内蒙、黑河边境地区均有稳定落地家用项目。
以上是光伏直驱热泵技术及全场景落地案例分享,十五五能源转型周期,分布式能源必须深度绑定绿电光伏资源,光伏热泵是终端零碳供能核心路线,谢谢大家。