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36氪专访|格力电器陈旭峰:“双碳”需要电气化、高能效和绿色能源

2022-11-07 19:18:24 1445

摘要:文|张婧怡编辑|苏建勋我们要实现‘双碳’有几个途径:一是实行电气化、二是提高能效、三是利用绿色能源。”格力建筑环境与节能研究院暖通研究所所长陈旭峰谈到。12月21日,第十六届中国IDC产业年度大典(IDCC2021)“数据中心碳中和论坛”在...

文|张婧怡

编辑|苏建勋

我们要实现‘双碳’有几个途径:一是实行电气化、二是提高能效、三是利用绿色能源。”格力建筑环境与节能研究院暖通研究所所长陈旭峰谈到。

12月21日,第十六届中国IDC产业年度大典(IDCC2021)“数据中心碳中和论坛”在深圳华侨城洲际大酒店举行。研究机构专家、知名院校学者、数据中心上下游产业链企业负责人等共聚论坛,针对数据中心节能减碳相关政策进行解读,就绿色节能技术及解决方案等进行探讨。

陈旭峰称,从去年“922”到现在,“双碳”目标在很多领域有明显落地,而对格力而言,变化最大的是市场需求。

“过去,客户招标只招一个设备,注重对设备性能、参数等提要求。但现在,客户希望我司除了提供设备外,还能够提供解决方案和系统,并且能保证使用我司系统后可达到预期效果。”陈旭峰提到,在这样的契机之下,很多人都在争相主导、制定行业相关标准,“在制冷领域,就高效制冷机房相关的标准已有三四家单位在主导,且标准制定内容非常相近。”

对于实现“双碳”目标,陈旭峰提出了三个途径。

一是要实行电气化,在数据中心领域基本上以电气化为主;二是要提高能效,设备高效才能保证整体系统的高效,从而降低机房PUE;三是绿色能源。陈旭峰提到,光伏发电是直流电,而当前大部分设备用的是交流电,如果要实现变频器频率的调节,需要先从交流电接进来转化成直流电,再转成交流电。

格力很早就研发出相关产品——光伏直驱变频离心机,“光伏直驱设备可以减少变频器损耗环节,从而可使电能利用率高达99.04%。不管是风电、火电、水电,最终利用率多少与损耗相关,环节多损耗就多,但如果把损耗环节去掉,就可实现光伏的就地消纳。”

(格力光储直流一体化解决方案)

除此以外,格力提出助力数据中心实现绿色转型的方案。

在碳中和大背景下,光伏、储能等技术将成为数据中心可持续发展、降低能耗的重要途径,对此,格力推出两套空调系统的解决方案。

第一套系统:格力光储直流一体化解决方案:

第二套系统:高效冷源系统解决方案;

高效的制冷机房加上定制化的中温出水的末端,可保证整个制冷机房和系统的高效。

早在2014年,格力就独创研发出光伏空调,开启空调的“零电费”时代。在产品研发上,据公开资料显示,格力已获得的24项“国际领先”认证技术中,有22项与节能有关;在中央空调领域上,格力坚持绿色研发、节能降耗,自研大型冷水机组、多联机高端技术、GMV数码多联空调等产品。

在数据中心领域上,格力也关注高效制冷建筑的数字化。格力建筑环境与节能研究院暖通研究所所长陈旭峰将数字化分为三个阶段:

第一个阶段是数字化的设计。在设计这个空调系统初期,格力会做模拟仿真,以预测这个设备方案、整个系统方案最终会达到什么样的能效水平。“比如现在我们关注PUE(Power Usage Effectiveness,评价数据中心能源效率的指标),那建设初期会用平台先去模拟空调系统的能耗,计算数据中心采用这种系统形式、变频或定频,分别会达到什么样的效果?在数字化的设计过程中大量运用仿真,包括一些流体的仿真。”

第二个阶段是数字化的实施、数字化的施工。这个阶段要搭建整个空调系统,例如制冷机房数字化的模型,利用这个模型直接下单给我们的生产系统,让其根据模型去做整个系统。“像给华为客户供的冷站就是工厂提前生产好的模块化设备。根据客户定制化的需求,对数据进行深化,为客户做整体的交付,实现数字化生产。”

第三个阶段是数字化的运维。格力会在整个系统加装非常多的传感器,利用这些传感器、控制系统可以实现数据的传输、存储、运算,然后通过计算去判断运用什么样的控制逻辑、控制策略,从而让冷站达到最高能效的水平。

陈旭峰提到,“数字化会涵盖数据中心的应用场景,但不仅仅局限这种场景。”

以下为格力建筑环境与节能研究院暖通研究所所长陈旭峰与36氪等媒体的采访实录,经编辑后发布

媒体:是什么样的计划、背景和契机促使了格力进入到数据中心领域,并且有更深程度的在这里面做一些研究工作的?

陈旭峰:其实格力在“十一五”、“十二五”接到了清华大学江亿院士(清华大学教授、中国工程院院士)的需求,他们当时有个空调系统需要去节能。我们的空调系统对大型的建筑来说,往往采用7度出水,这样一个出水温度对于国内很多建筑而言,特别是像北方比较干燥的地区,会出现除湿过度的情况。若所有建筑都用6度、7度的水去做制冷的话,那么它的能效不会太高,因为水温越高,冷水技术能效越高。所以江亿院士就提出:“温湿度独立控制”,就是把低温的水用像6度、7度的水来除湿,然后拿高温的水15、16度的水来解决室内显热问题,这个不需要除湿,只需要处理一些比如说像灯光、人员一些发散出来的热量。

在这种情况下江亿院士就想找到一个设备厂家来为这个“十一五”项目定制开发中高温水的专用的冷水技术,当时数据中心的规范,恰恰也发生了变化。原先数据中心的规范要求,A级数据中心是要在22度下,用高温水就很难去实现。但是最后发现数据中心发热主要是显热,不需要除湿,不需要用很低的温度。在“十一五”“十二五”期间开发了出一款设备,可把冷水技术运用到数据中心,从而实现节能效果。且随着近十几年来大型冷机的发展,我司已具备非常成熟的技术,相比外资品牌也具有很好的节能性。

媒体:围绕高效制冷化的绿色建筑,数字化会体现在哪些方面?

陈旭峰:会涵盖数据中心的应用场景,但是它也不局限这种场景里面,数字化主要是三个阶段:

第一个阶段是数字化的设计。在设计这个空调系统初期,格力会做模拟仿真,以预测这个设备方案、整个系统方案最终会达到什么样的能效水平。“比如现在我们关注PUE(Power Usage Effectiveness,评价数据中心能源效率的指标),那建设初期会用平台先去模拟空调系统的能耗,计算数据中心采用这种系统形式、变频或定频,分别会达到什么样的效果?在数字化的设计过程中大量运用仿真,包括一些流体的仿真。”

第二个阶段是数字化的实施、数字化的施工。这个阶段要搭建整个空调系统,例如制冷机房数字化的模型,利用这个模型直接下单给我们的生产系统,让其根据模型去做整个系统。“像给华为客户供的冷站就是工厂提前生产好的模块化设备。根据客户定制化的需求,对数据进行深化,为客户做整体的交付,实现数字化生产。”

第三个阶段是数字化的运维。格力会在整个系统加装非常多的传感器,利用这些传感器、控制系统可以实现数据的传输、存储、运算,然后通过计算去判断运用什么样的控制逻辑、控制策略,从而让冷站达到最高能效的水平。

这是我们现在在做的数字化的三个阶段。

媒体:未来格力除了在暖通空调技术方面研发,也会在能源方面做研发吗?

陈旭峰:对,其实格力在技术研发的道路上,会基于空调产业延伸。就像五轴加工中心的智能化加工设备,最开始基于空调制造的需求去发展,包括芯片(空调内部是有芯片需求的)。关于电能能源方面,我们空调设备本身就是用电的设备,如何提高用电利用率,是需要去考虑的。因为空调的能耗在社会总能耗中所占比例非常高,在“绿色制冷行动方案”里提到空调能耗可能占整个社会总能耗的40%~50%,因此更需要主导一些标准来降低能源损耗(像我们制定的光伏用电设备的国际标准,就与用电设备相关)。

媒体:在高效、绿色、智能这个领域里,格力还有哪些比较重点的方案?

陈旭峰:我认为“高效、绿色、智能”的核心在于如何去想出这些方案,我觉得它的核心倒不是说有哪些方案,因为方案会有很多,但我想说的它的底层逻辑是什么。

首先第一个点的话应该是它要实现量的适配。

某个建筑或者数据中心要制冷,那适配前提是要跟它搭配冷量匹配的设备。比如说你买了一个100平米的房子,一个房间里面如果是20平,要上1.5平的空调;如果是10平,上1平或小于1平的空调。对于大型的建筑来说也是一样的,知道规模以后,会给它匹配适配空调。但对于大型的建筑、数据中心而言,会有一些差异,因为它有自己运营特性。数据中心前期投入比较低,它的负载就低,那么它的冷量需求就小;但如果一开始就考虑它未来规模,那可能会导致用很大的水泵拖动很小需求的水量,这样在量上就得不到适配,好比大马拉小车运行效率低。

第二个点是大家比较难理解的,是质的适配。

什么是质的适配?数据中心具有它本身的应用特点,即它本身设备都是释放的显热,不需要除湿。当用低温水供应时,会造成浪费;若和需求相匹配,只需15度的水就能实现降温,且不用加湿。现在很多数据中心用低温水除湿,再继续加湿,通过这种方式实现质的适配。

如果我们方案能够实现量和质的适配,那必定可以为暖通行业提供很多解决方案。如常见的液冷空调,可以用28度、30度的水直接给IT设备降温,从而达到制冷节能效果。

所以,当我们能实现量和质的适配后,便能打造一个更加高效、绿色的智能方案。

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