家用太阳能空调：市场前景迷雾重重
2011-09-16 15:20
来源：电器说起来，太阳能空调在行业内并不是什么新鲜概念。早在五六年前，就有不法企业打出家用太阳能空调的幌子，令不少经销商怦然心动，并最终上当受骗。可见，使用清洁能源，降低空调这个家庭用电大户的能源消耗，是被行业看好的发展方向。
2010年底，空调行业两大巨头格力和美的仅相差两天先后推出家用太阳能空调。事后，海尔集团有关负责人在接受媒体采访时表示，海尔将于2011年推出太阳能空调。领军企业的无限热情和不甘落后，让太阳能空调这个在家用空调行业沉寂多年的概念再次成为热议的话题。
两种实现方式
如果在制冷行业内说起太阳能空调，恐怕第一个被想起的不是最近备受关注的采用太阳能光伏发电装置的家用太阳能空调，而是被称为“热力驱动空调”（即太阳能热能驱动空调）的采用吸收式或吸附式制冷装置作为冷源的空调系统。众所周知，太阳能利用主要有两种方式，一种是将太阳能直接转换为电能，利用光伏转换器件发电，俗称光电转换；另一种是利用太阳的热能，俗称光热转换。北京市太阳能研究所有限公司总工程师朱敦智介绍说：“通过两种方式，都能够实现利用太阳能驱动空调系统，但是在原理、设备、运行成本、技术经济性、应用领域等方面有着很大的区别。”
因此，太阳能空调拥有了两条截然不同的技术道路。如果归类，格力、美的等家电企业近期推出的太阳能空调选择了首先实现光电转换，再用电力驱动常规压缩机制冷，即光伏电+压缩机的模式；而大多数太阳能光热企业则选择了太阳能热驱动空调，利用太阳的热能驱动大型制冷机，即动力用热源+制冷机的模式。“相比而言，前者比较容易实现，但是成本较高；后者对技术要求较高，但是成本较低。目前，热力驱动空调的实际应用更多一些，但是多为大型项目。”朱敦智介绍说。某业内人士指出，这些项目的建设甚至运行普遍是在获得各种形式的经济支持下进行的，并不具备技术经济方面的竞争力。
事实上，不少业内人士似乎更青睐“热力驱动空调。“采用光伏电的家用太阳能空调，只是形式上的太阳能空调，与普通家用空调唯一的区别在于电的来源不同。而且，在光伏发电成本居高不下的情况下，这种产品在家用市场的推广尚存在较大阻碍。”朱敦智说。广东万和新电气股份有限公司高级工程师黄逊青坦言：“太阳能光伏发电装置的电力输出不稳定，将光伏装置和家用电器装置结合在一起，要考虑很多方面的问题，例如，除了技术经济性之外，还要考虑电力公司允许光伏装置与市电系统以何种方式联接等，系统的实际运行效果如何还有待实际使用检验。”
一位不愿意透露姓名的企业技术人员直言：“家电龙头企业争先恐后地推出家用太阳能空调，只是希望在这一领域不落后于人。事实上，这些产品的开发在技术上没有多少实际意义，基本上就是现有太阳能光伏发电技术与家用空调技术的简单组合，太阳能空调俨然成为宣传的噱头。”
热力驱动空调的尴尬
虽然被不少业内人士看好，但是在全球范围内，太阳能热驱动空调至今实际上并未实现商业化应用。“目前，‘热力驱动空调’多应用于大型项目，如商场、体育馆、图书馆等公共设施，推广应用仍然存在不少困难。”朱敦智表示，“热力驱动空调”的基本原理就是利用热能驱动空调系统运转，而在很多项目中，太阳能是作为燃气的替代能源出现的。
太阳能热力驱动空调在能源成本节约上的优势是显而易见的。“理论上，太阳能用于驱动空调可以一定程度降低夏季电网负荷，解决电力增容问题。”黄逊青说，“同时，‘热力驱动空调’目前的主流方案是使用水和溴化锂为工质，不含破坏臭氧层或产生温室效应的物质，不会受到HCFCs物质替代的影响。”
但是，太阳能热力驱动空调还有亟需解决的问题。“目前看，热力驱动空调应用的性价比并不高。”朱敦智分析称，首先前期投资比较高，不仅需要配备太阳能光热系统，还需要有配套的电器设备；其次，太阳能热力驱动空调的制冷效率不及电力空调；第三，太阳能供应不稳定，使用受制于天气条件，阴天、雨天及夜晚的使用存在问题。
同时，小型化则成为“热力驱动空调”在家用领域推广的最大难题。“太阳能热力驱动空调多为大型装置，制造成本较高，而且没有适用于在家用领域的产品。”美的制冷家用国内事业部工程师王斌指出了太阳能热力驱动空调在家用市场的尴尬。据朱敦智介绍，目前，‘热力驱动空调’主要应用于公共建筑，均为大型示范项目，家用领域的应用还在探索中。“欧洲非常重视对太阳能热力驱动空调的研发和推广，已经研发出配套家庭使用的小型制冷机，但是与同功率电力空调相比，价格较高。”
除了热力驱动空调，近年来利用低温热能驱动空气独立除湿技术颇受制冷行业重视。据黄逊青介绍，这项技术已经出现数十年，但是在中国尚未实现产业化。该技术与吸收式或吸附式制冷技术类似，低温热能驱动空气独立除湿技术的吸收剂或吸附剂直接与室内空气接触，经过处理后室内空气湿度降低但温度基本没有变化，将这项技术与制冷技术配合应用，可以使制冷系统不必为保证空气除湿效果而降低蒸发温度，可以降低电力消耗约30％。“这种也被称为开式太阳能空调技术，可以有效利用夏季太阳能集热装置富裕热量，是家用热驱动太阳能空调技术产业化的可行之路。”黄逊青说。
太阳能与空调结合的初衷
在朱敦智看来，太阳能空调目前尚不具备全面替代电力空调的条件。“空调在夏季的普遍使用对电网峰值提出了更高的要求。传统情况下，为了应对更高峰值的到来，就必须不断提高电网的负荷能力。但是，电网并不是长期处于最高峰，为了满足最高需求而进行的电力增容必然会造成浪费。所以，引入太阳能最大的意义并不在于完全替代电力，而在于可以有效地缓解电力增容问题，无须不断提高电网负荷能力。”
就目前家电企业已经推出的太阳能空调来看，初衷也不是完全替代市网电力。“美的太阳能空调并不是完全依赖光伏电来运行的，可以说是一种混合动力空调。”王斌说。在美的太阳能空调的产品介绍中，“太阳能发电优先使用，不足电能市电补充”被放在了核心技术的第一条。“美的太阳能空调在能源使用上是有先后顺序的，有太阳能时优先用太阳能，没有太阳能时用市电。”
但是，某空调企业技术人员尖锐地指出，从已经展示的家用太阳能空调来看，无论格力还是美的的产品，所使用的光伏发电板的面积都不大，大概仅能提供100~200W的电力，对于运行需要600~700W的家用空调而言，根本无法完全依靠自带的太阳能板运行。他总结说：“对于目前采用光伏发电驱动空调运行的系统来说，太阳能的定位更像是补充能源，或者‘减耗’能源，但绝不是主能源。”
某业内人士指出，目前投入运行的太阳能空调系统，由于受到多种因素制约，制冷系统的全年运行能耗中，来自太阳能的比例仅为1/3左右。所以在业内已经形成一个默契，只要确定全年运行能耗有30％来自太阳能，该空调系统就可以称为太阳能空调。
不同的技术道路
在2011年青岛国际消费电子展上，海尔终于展示了迟迟未亮相的太阳能空调。然而，仔细对比格力、美的、海尔三家企业的产品后，不难发现，虽然同走了太阳能光伏的道路，但是具体的技术道路却明显不同。
首先推出太阳能空调的格力，将太阳能光电转化技术与G10变频技术结合，以太阳能作为主要能源优先使用，同时系统还配备蓄电池作为能源储存装置。格力太阳能空调的电源管理模块能够提供四种管理模式——太阳能+市电耦合供电模式、太阳能+蓄电池+市电耦合供电模式、太阳能+蓄电池耦合供电模式以及家庭太阳能管理系统。
美的则将宣传的重点定在了“准直流并网”。据王斌介绍，美的太阳能空调能够接受市电供电，与太阳能电无缝衔接，优先使用太阳能发电，合理匹配太阳能；同时，不向市网馈电，不干扰市网运行。
海尔的想法与格力的第四种模式有异曲同工之处。据海尔技术人员介绍，海尔的思路并未局限在太阳能空调上，海尔真正想做得是太阳能能源系统。“除了驱动空调，海尔太阳能能源系统还可以为任何家电供电，仅需将太阳能光伏电接入某一个回路中即可。”而格力的家庭太阳能管理系统则是以太阳能变频空调为基础进行功能拓展，将蓄电池中储存的电能进行逆变、变压等处理，供其他家电使用。
海尔有关负责人表示，海尔的太阳能能源系统正在研发中，预计将于今年年底推出。该系统不仅能够吸引新的消费者，还可以为已经购买过家电的用户提供服务，只需在合理的性价比区间内拓展光伏板面积，就可以最大限度地利用太阳能。
针对已经上市的家用太阳能空调，不少企业人士就其中可能涉及的问题提出了质疑。一位长期从事光伏研究的技术人员表示，虽然目前的太阳能空调都申明对市网无影响，但是总体来看，这些应用模式都无法充分利用太阳能。某空调企业技术人员对《电器》记者说：“一般情况下，会尽量将空调室外机放在背阴处，以保证室外机散热。但是，如果使用太阳能，就必须将太阳能光伏板放置在向阳处，以获得最多的阳光辐射。这就是实际应用中的一个无法避免的矛盾。另外，房间朝向可能不利于太阳能发电，或者建筑外墙可能不适合安装太阳能电池板，这些都是需要考虑的问题。”还有企业人士表示，使用蓄电池，虽然可以将多余的电能储存起来，但是蓄电池寿命较短，一般只有2~3年，还对环境污染。
更有业内人士对《电器》记者直言：“从太阳能光伏发电技术的发展趋势来看，某种家电产品与太阳能光伏发电装置直接连接的太阳能利用模式，是太阳能光伏发电技术向家庭应用方向发展早期曾经采用的方案，今后可能仅在一些无电力供应的地区使用。在发达国家，住宅能源逐步实现系统化管理，太阳能光伏发电装置、风力发电装置、燃气热电联产装置以及住宅蓄电池输出的电力，与来自公共电网的电力一起，由住宅能源管理系统统一分配使用，在家用电器的电力输入端无分彼此，并且无须使用带有某种发电装置的家用电器。”
家用太阳能空调的前景
由于太阳能热力驱动空调暂时难以投入家用领域，太阳能光电驱动空调成为目前家用市场的唯一选择。用一位企业人士的话来讲，家用太阳能空调“长期向好”，但短期内难以取得太大的突破。
据王斌介绍，太阳能空调与普通空调最大的区别在于控制器，需要将太阳能的低压直流电转化为高压直流电，才能用于驱动空调；对应的空调系统，则采用变频空调，以目前的技术，定速空调无法使用太阳能电。
目前，太阳能空调的市场并不在国内，主要在国外。美的制冷集团中国事业本部副总裁王金亮表示，美的太阳能空调总体销售情况不错，其中出口成绩要好于内销成绩，国内市场应用还受到一些局限，如背阳面安装使用困难等，国内销售区域主要集中在阳光充足的西部地区及云南等地。格力太阳能空调也主要用于出口，首批5万台已于2010年底出口美国。
虽然采用太阳能光伏发电装置驱动空调的技术已经存在多年，但是长期以来，价格过高一直是影响这类产品推广的首要原因。格力有关负责人表示，与普通电力空调相比，太阳能空调普及的主要瓶颈在于光伏组件的成本偏高，导致太阳能空调的价格居高不下，初投资回收周期长。据介绍，1.5HP太阳能空调的售价约为6000元，比普通变频空调贵2000元左右。“太阳能空调电器部分采用直流变频产品，成本高于定速空调，再加上太阳能装置成本就更高了。”王金亮表示，目前最主要还是太阳能电池板的成本下不来，由于是外购的，成本相对较高。
一位企业人士给记者算了这样一笔账，按照目前的市场价格，1W光伏电池板的成本约为15元，如果太阳能为空调提供100~200W电力，成本在1500~3000元间，“如果是大规模采购，价格可能会比这个略低些。”
“家用太阳能空调的推广需要时间，我们相信，随着时间的推移，太阳能电池板的成本会逐步下降，产品的接受程度会逐渐提高。”但是，王金亮也坦言，这个过程可能需要5~10年。
但是，对于近期推出的太阳能空调的发展前景，记者在采访中也听到了不同的声音。一位不愿意透露姓名的技术人员就明确表示，并不看好这种产品。“随着住宅能源利用技术的发展，配套光伏发电装置的传统概念的太阳能空调正在逐渐退出历史舞台。如今的家用太阳能利用技术已经脱离原有模式，在新的技术平台上以全新的面目呈现。”他认为，虽然太阳能空调是一个吸引眼球的字眼，但是，目前国内企业是作为最新技术成果竞相推出的，配套太阳能光伏发电装置的太阳能空调，是否具备市场生命力，需要认真思考。
“技术路线的正确与否是决定产品成败的关键，慎重的反思可以使太阳能与家用空调的集成应用技术获得新的发展空间。”该技术人员的这句话值得行业深思。
