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lengrekeji（冷热科技） 此处以压缩机功率500W的光伏空调为例，探讨太阳能光伏发电应用系统构建中的一些考虑。 根据应用背景不同，光伏空调可能有三种典型情况： 有公共电网且固定安装； 有公共电网但移动应用； 无公共电网。 有公共电网且固定安装 典型场所如市区家用或商用空调等，细分又有两种情况：有双向智能电表和普通单向电表。 双向智能电表是指用户可从公共电网取电，也可向公共电网供电，具备该条件时光伏发电空调系统可考虑如下结构。
图中核心部件为市电互补双向控制逆变器，在不同光照条件下都能使光伏板运行在最大功率点且把光伏板输出变换为满足空调压缩机和双向智能电表要求的标准电流和电压，且当光伏板发电不足时，及时从市电补充，当光伏板发电富余时，及时充入双向电表，且始终保证压缩机运行所需的电压和电流。 实际构建上述系统中，首要问题是满足上述要求的市电互补双向控制管理器目前有没有现成产品，如果没有，如何开发实现；其他需要考虑的问题还有空调压缩机采用直流或交流，是否需要变频调整，光伏板选用哪种型式及配置多大面积等。 普通单向电表是指用户只能从市电取电，不能向市电供电，此时的系统可能需考虑增设蓄电池。
当光伏板发电超出压缩机所需时，富余量可充入蓄电池，当光伏板发电不足时从蓄电池取用，再不足时从市电补充；需要考虑的具体问题还有两方面：太阳能保证率和参数匹配。 设空调平均每天运行时间12小时，耗电6kWh；设当地每平方米光伏板平均每天发电约0.6 kWh，如配置光伏板10平方米以上，太阳能保证率可能可达约100%，但需配置蓄电池容量约180Ah以上（设蓄电池电压24V）。 如果考虑到蓄电池费用、寿命及环境负荷等因素而不采用蓄电池时，可考虑的一种简化方案是把图2中的蓄电池省去，光伏板数量也可减为约5平方米左可，但太阳能保证率降为约30%左右。 进一步简化的方案是采用变频压缩机，此时系统中可不含蓄电池，光伏板数量可减为约2~3平方米，但控制逆变器需增加变频输出功能，此时太阳能保证率也可达 30%左右。 实际设计时还有多种介于上述三种方案之间的部件配置方案，具体可根据用户条件和要求进行综合技术经济优化。 参数匹配方面如控制逆变器输出与压缩机功率、电压、交直流型式等匹配，蓄电池如采用24V电池时，光伏板工作电压应如何选择等。 有公共电网但移动应用 典型应用如临时岗亭、当天往返的野外观测等，可考虑的系统如下图。
图中出发前先把蓄电池充好，到工作地点后光伏板和蓄电池共同为压缩机供电，所采用光伏板可考虑柔性光伏板，便于携带和现场布置。 参数配置方面也有两种极端情况，一种是采用足够大的蓄电池而省去光伏板（设压缩机功率500W，开停比1:1，外出作业8小时，蓄电池放电下限80%，则需配置蓄电池容量约2.5kWh，约24V-100Ah）；二是采用较大的光伏板而省去蓄电池（按平均光照强度400W、光伏板转换效率15%、采用变频压缩机且控制逆变器有变频输出功能时，光伏板面积可约4平方米左右）；实际设计时也可在这两种极端情况之间合理配置光伏板和蓄电池。 无公共电网 如海岛、连续多天野外作业等，可考虑的系统如下。
无公共电网且需多天连续运行时，对光伏板配置可能需要有较大的裕量，如压缩机功率500W、开停比1:1、日均耗电6kWh、每平方米光伏板日均发电0.6时，光伏板配置可能需在15平方米以上。 上面三图中方案一为大容量蓄电方案，投资可能最大；方案二为大容量蓄冷方案，需要较大的蓄冷空间和安装工作量。 方案三为化学蓄能方案，是独立长期运行系统的重要发展方向，燃料可能有氢气、甲醇、氨等，其中氢的工艺较成熟，但存储是难点；甲醇和氨的存储很方便，但电化学制备等技术相对复杂，有待进一步优化。 此外，化学储能为基础的系统中，除电化学方法制备燃料外，也可用热法。 以甲醇为例，热法制备时的主要反应和典型催化剂等如下（摘选自李媛-冷热过程报告-2022）。
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