項(xiàng)目名稱： 超級電容高功率光伏道路照明系統(tǒng)
Ultracapacitor Photovoltic Hight-power Street Light System
申報(bào)單位： 湖南耐普恩科技有限公司
綜合介紹或申報(bào)理由：
超級電容器是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間的新型高端儲能元器件，具有超長的使用壽命（3萬次以上循環(huán)）、低內(nèi)阻、大功率充放、超寬工作溫度（零下50℃-零上70℃）等特性。用于光伏照明從根本上解決傳統(tǒng)太陽能路燈電池使用壽命短、無法高功率照明、陰雨天和低溫環(huán)境無法正常使用、重金屬污染等瓶頸問題。
耐普恩作為超級電容光伏路燈的首創(chuàng)者，已在北京延崇高速（十字路口和收費(fèi)站卡口廣場）、長沙洞株公路、長沙黃花綜保區(qū)和湖南長韶婁高速使用的光伏廣場高桿燈（12米120W至16米480W），填補(bǔ)了世界太陽能路燈高功率照明的行業(yè)空白，我司獨(dú)有的突破性高功率光伏照明系統(tǒng)技術(shù)，使清潔能源為城市道路及廣場照明的大范圍普及使用跨出了關(guān)鍵性的第一步，為高功率光伏道路照明技術(shù)實(shí)施的可行性打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
主要技術(shù)參數(shù)：
1、系統(tǒng)采用MPPT充電技術(shù)，具有追蹤太陽能板最大功率功能，最大追蹤效率達(dá)99%，最大充電裝換效率達(dá)94%，提高充電效率15%～20%；
2、內(nèi)置高效升壓恒流模塊，效率＞95%，專為高功率LED太陽能路燈設(shè)計(jì)；
3、控制系統(tǒng)可根據(jù)超級電容儲能電源的剩余容量，自動調(diào)節(jié)負(fù)載功率，較普通太陽能照明系統(tǒng)延長90%的亮燈時(shí)間；
4、系統(tǒng)控制器采用恒電輸出，最高40V輸出，能適應(yīng)高功率模式并串聯(lián)LED光源；
5、各種工作參數(shù)靈活可調(diào)，能適應(yīng)120w~480w不同高功率照明要求的太陽能應(yīng)用供電系統(tǒng)；
6、光伏板采用光電轉(zhuǎn)換效率高的A級產(chǎn)品，設(shè)計(jì)壽命大于25年；
7、系統(tǒng)儲能電源模組采用30萬F超級電容單體，其循環(huán)壽命≥30000次，設(shè)計(jì)壽命大于50年，內(nèi)阻≤0.49，充電倍率15C，超寬工作溫度－50℃～＋70℃，超寬工作電壓0V至額定電壓；
8、系統(tǒng)使用的LED室外光源模組壽命≥5萬小時(shí)，蝠翼型配光曲線，凸鏡透光率達(dá)到95%，無硅膠封裝、卓越散熱性。
與國內(nèi)外同類產(chǎn)品或同類技術(shù)的比較情況：
國內(nèi)外暫無基于超級電容儲能的同類產(chǎn)品和技術(shù)，與傳統(tǒng)電池（鉛酸電池或鋰電池）儲能的太陽能路燈相比具有以下優(yōu)勢：
1、傳統(tǒng)電池太陽能路燈無法實(shí)現(xiàn)六車道120w以上的高功率照明，超級電容光伏路燈可以實(shí)現(xiàn)八車道和廣場高桿燈480w的高功率照明。
2、傳統(tǒng)電池?zé)o法實(shí)現(xiàn)陰雨天充電，持續(xù)陰雨天則無法亮燈，南方陰雨天多的地區(qū)無法使用；超級電容光伏路燈的寬工作電壓范圍和低內(nèi)阻則可實(shí)現(xiàn)陰雨天低電流涓流充電，實(shí)現(xiàn)持續(xù)陰雨天亮燈。
3、傳統(tǒng)電池太陽能路燈低溫環(huán)境充電效率低，0度左右無法充電，北方低溫環(huán)境無法正常工作。超級電容光伏路燈工作溫度寬（-50℃～+70℃），能適應(yīng)更多極端氣候環(huán)境。
4、傳統(tǒng)電池太陽能路燈壽命2.5年左右，質(zhì)保期2年；而超級電容光伏路燈設(shè)計(jì)壽命50年，質(zhì)保期達(dá)到10年。
經(jīng)濟(jì)評價(jià)分析：
目前，我司已完成上百項(xiàng)超級電容光伏路燈項(xiàng)目工程，其中包括長韶婁高速、長沙黃花綜保區(qū)、長沙洞株公路和延崇高速等大型項(xiàng)目，產(chǎn)品還緊跟“一帶一路”國家戰(zhàn)略遠(yuǎn)銷非洲，全面提升援非品質(zhì)。超級電容光伏路燈項(xiàng)目的實(shí)施有利于推進(jìn)我國“兩型社會”建設(shè)，在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也顯著促進(jìn)了社會和環(huán)境效益。
1、長沙黃花綜保區(qū)超級電容光伏路燈項(xiàng)目共建1200盞超級電容光伏路燈，十年節(jié)電731萬度、電費(fèi)673萬元、標(biāo)煤2954噸，減排二氧化碳7290噸、二氧化硫218噸、氮氧化物109噸、碳粉塵1989噸。
2、長沙洞株公路超級電容光伏路燈項(xiàng)目共建713盞超級電容光伏路燈，十年節(jié)電380萬度、電費(fèi) 350萬元、標(biāo)煤1533噸，減排二氧化碳3783噸、二氧化硫114噸、氮氧化物57噸、碳粉塵1032噸。
技術(shù)及工藝創(chuàng)新要點(diǎn)：
1、照明設(shè)計(jì)理念：
超級電容光伏路燈的照明設(shè)計(jì)理念是讓清潔能源真正為路燈節(jié)能所用，突破10多年來太陽能路燈發(fā)展過程中難以逾越的儲能技術(shù)瓶頸，利用超級電容壽命超長、陰雨天充電、高低溫工作范圍寬、充電倍率高、體積小容量大和綠色低碳新材料等儲能特性，實(shí)現(xiàn)質(zhì)保十年、365天全天候照明和高功率輸出等媲美市電路燈同等照明效果的功能，真正做到既節(jié)能又環(huán)保，并且使太陽能路燈普及成為可能。
2、創(chuàng)新要點(diǎn)：
2.1使用我司獨(dú)有的創(chuàng)新型產(chǎn)品——30萬F超級電容器作為太陽能路燈新型儲能電源，其優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)儲能電源——蓄電池。
1) 我司對超級電容光伏路燈的儲能核心部件——超級電容器進(jìn)行深度創(chuàng)新，研制出30萬F能量型超級電容器，其容量和質(zhì)量體積比遠(yuǎn)甚于3000F功率型的超級電容器，在同樣體積下容量提高100倍，質(zhì)量僅提高1.6倍。擁有體積小、容量大和充放電效率高的技術(shù)優(yōu)勢，可完全替代傳統(tǒng)蓄電池，比電池更環(huán)保且安全可靠，并確保燈具中只需很小的空間即可放置儲能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)包括城市主干道（八車道14米300W）和廣場泛光燈（16米480W）的高功率供電應(yīng)用，突破了因儲能電源的滯后導(dǎo)致的太陽能路燈只適合低功率照明的瓶頸，填補(bǔ)了高功率太陽能路燈的空白，實(shí)現(xiàn)光伏路燈市電照明效果。
2) 30萬F超級電容具有可高功率供電特性的基礎(chǔ)上，還保持了大功率快速充放、超長使用壽命（可深度循環(huán)充放電壽命30000次、其用于光伏路燈的設(shè)計(jì)壽命高達(dá)50年）和超寬高低溫工作（－50℃～＋70℃）等超強(qiáng)儲能特性，進(jìn)一步保障光伏路燈在南方陰雨天和北方極寒天環(huán)境中365天全天候亮燈；
2.2針對超級電容儲能特性進(jìn)行控制器與儲能系統(tǒng)及太陽能板發(fā)電系統(tǒng)的匹配創(chuàng)新設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮超級電容和整套照明系統(tǒng)的供電效率，使所有超級電容光伏路燈可按照市電路燈照明標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收，且均采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控及故障反饋。
實(shí)際運(yùn)用案例和用戶評價(jià)意見：
1、2015年長韶婁高速路輔道超級電容光伏路燈項(xiàng)目；
2、2015年長沙經(jīng)開區(qū)東十二路超級電容光伏路燈項(xiàng)目；
3、2017年經(jīng)開區(qū)環(huán)城綠帶超級電容光伏路燈項(xiàng)目；
4、2017年長沙黃花綜保區(qū)超級電容光伏路燈項(xiàng)目；
5、2018年贊比亞首都盧薩卡超級電容光伏路燈項(xiàng)目；
6、2018年長沙洞株公路超級電容光伏路燈項(xiàng)目；
7、2019年北京延崇高速超級電容光伏路燈項(xiàng)目
獲獎、專利情況：
1、2014年和2017年被評為“高新技術(shù)企業(yè)”
2、2016年“光伏照明領(lǐng)域用超級電容器儲能電源”獲“阿拉丁神燈十大技術(shù)獎”；
3、2017年“長沙黃花保稅區(qū)超級電容路燈項(xiàng)目”獲“中照網(wǎng)金手指獎”；
4、2017年度超級電容產(chǎn)業(yè)“十佳企業(yè)”
5、2018年工信部超級電容器領(lǐng)域“百項(xiàng)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用示范項(xiàng)目”企業(yè)
6、2018年被省經(jīng)信委評為（2018-2020年）有特色、有競爭力、高成長性的“湖南省小巨人企業(yè)”加以重點(diǎn)扶持
7、2018年被湖南省評為“湖南省質(zhì)量信用AAA級企業(yè)”、“重質(zhì)量、守信用企業(yè)” 和“守合同、重信用企業(yè)”
8、2010年成立至今已申請國家專利150余項(xiàng)
9、2010年成立至今已獲得ISO9001、ISO14001、ISO/TS16949、OHSAS18001等管理體系認(rèn)證
是否有“智能設(shè)計(jì)”？
超級電容高功率光伏道路照明系統(tǒng)擁有獨(dú)特的智能控制設(shè)計(jì)，通過智能控制器可實(shí)現(xiàn)：
1、物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程智能監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制路燈運(yùn)行情況；
2、亮燈時(shí)間根據(jù)季節(jié)變化，進(jìn)行智能光控和時(shí)控，保障天黑亮燈天亮熄燈。
3、獨(dú)特的節(jié)能方式運(yùn)行，光伏板可繞過控制器為儲能系統(tǒng)充電，最大限度減少儲能系統(tǒng)的能耗，保障高功率照明穩(wěn)定運(yùn)行。
申報(bào)單位介紹：
湖南耐普恩科技有限公司成立于2010年5月，注冊資金5422萬元，位于湖南省長沙國家級經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)，是一家專業(yè)從超級電容器核心材料燒結(jié)到極片涂布、從單體封裝到應(yīng)用模組研制、直到終端應(yīng)用的全流程生產(chǎn)具完整產(chǎn)業(yè)鏈的高新技術(shù)企業(yè)。掌握超級電容器核心制備技術(shù)，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，已申請國家專利150余項(xiàng)，并通過ISO9001、ISO14001、ISO/TS16949、OHSAS18001等管理體系認(rèn)證。
我司是超容行業(yè)生產(chǎn)工藝最先進(jìn)、產(chǎn)能最大的制造企業(yè)之一，也是國內(nèi)唯一經(jīng)TüV南德認(rèn)證企業(yè)(IEC62391全項(xiàng)目測試)。產(chǎn)品經(jīng)湖南省科技廳和國家質(zhì)檢總局科技成果鑒定達(dá)到國際領(lǐng)先水平，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，打破了歐美日韓的壟斷，實(shí)現(xiàn)了超級電容器核心技術(shù)的“進(jìn)口替代”。公司通過自主研發(fā)的工藝生產(chǎn)線精煉成熟，在行業(yè)內(nèi)率先運(yùn)用雙面涂層、大功率焊接等國際先進(jìn)生產(chǎn)工藝，相繼生產(chǎn)出功率型3000F和能量型300000F超級電容器單體等性能國際領(lǐng)先的產(chǎn)品。
目前我司擔(dān)任中國工信部超級電容產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長、超級電容器標(biāo)準(zhǔn)工作組副組長、中國照明學(xué)會新能源專委會副主任委員和湖南省照明學(xué)會副理事長單位，2017年被評為超級電容產(chǎn)業(yè)“十佳企業(yè)”，牽頭制定包括超級電容光伏路燈在內(nèi)的多項(xiàng)國家和地方標(biāo)準(zhǔn)。2018年被湖南省經(jīng)信委評為（2018年～2020年）有特色、有競爭力和高成長性的“湖南省小巨人企業(yè)”加以重點(diǎn)扶持。同時(shí)還獲得“湖南省質(zhì)量信用AAA級企業(yè)”、“重質(zhì)量守信用企業(yè)” 和“重合同守信用企業(yè)”。產(chǎn)品已成功應(yīng)用于分布式儲能、新能源汽車、AGV機(jī)器人、軍工等多個(gè)領(lǐng)域。尤其是開創(chuàng)性的將超容與光伏產(chǎn)業(yè)結(jié)合，徹底顛覆光伏行業(yè)傳統(tǒng)儲能技術(shù)，致力于“用清潔能源亮化城市”的理念，推動新能源利用跨越式發(fā)展。2016年以來，公司獲得照明行業(yè)權(quán)威獎項(xiàng)“阿拉丁神燈獎十大技術(shù)獎”“中照網(wǎng)金手指獎” ，實(shí)現(xiàn)了光伏照明儲能技術(shù)里程碑式的重大突破，躍居超級電容器光伏儲能領(lǐng)域的第一品牌。
產(chǎn)品圖片：
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