項目名稱：  超級電容高功率光伏道路照明系統

Ultracapacitor  Photovoltic  Hight-power  Street  Light  System

申報單位：  湖南耐普恩科技有限公司

綜合介紹或申報理由：

超級電容器是一種介于傳統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），填補了世界太陽能路燈高功率照明的行業(yè)空白，我司獨有的突破性高功率光伏照明系統技術，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鍵性的第一步，為高功率光伏道路照明技術實施的可行性打下堅實的基礎。

主要技術參數：

1、系統采用MPPT充電技術，具有追蹤太陽能板最大功率功能，最大追蹤效率達99%，最大充電裝換效率達94%，提高充電效率15%～20%；

2、內置高效升壓恒流模塊，效率＞95%，專為高功率LED太陽能路燈設計；

3、控制系統可根據超級電容儲能電源的剩余容量，自動調節(jié)負載功率，較普通太陽能照明系統延長90%的亮燈時間；

4、系統控制器采用恒電輸出，最高40V輸出，能適應高功率模式并串聯LED光源；

5、各種工作參數靈活可調，能適應120w~480w不同高功率照明要求的太陽能應用供電系統；

6、光伏板采用光電轉換效率高的A級產品，設計壽命大于25年；

7、系統儲能電源模組采用30萬F超級電容單體，其循環(huán)壽命≥30000次，設計壽命大于50年，內阻≤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、系統使用的LED室外光源模組壽命≥5萬小時，蝠翼型配光曲線，凸鏡透光率達到95%，無硅膠封裝、卓越散熱性。
   

與國內外同類產品或同類技術的比較情況：

國內外暫無基于超級電容儲能的同類產品和技術，與傳統電池（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、傳統電池太陽能路燈無法實現六車道120w以上的高功率照明，超級電容光伏路燈可以實現八車道和廣場高桿燈480w的高功率照明。

2、傳統電池無法實現陰雨天充電，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阻則可實現陰雨天低電流涓流充電，實現持續(xù)陰雨天亮燈。

3、傳統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℃），能適應更多極端氣候環(huán)境。

4、傳統電池太陽能路燈壽命2.5年左右，質保期2年；而超級電容光伏路燈設計壽命50年，質保期達到10年。
   

經濟評價分析：

目前，我司已完成上百項超級電容光伏路燈項目工程，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目，產品還緊跟“一帶一路”國家戰(zhàn)略遠銷非洲，全面提升援非品質。超級電容光伏路燈項目的實施有利于推進我國“兩型社會”建設，在實現經濟效益的同時，也顯著促進了社會和環(huán)境效益。
1、長沙黃花綜保區(qū)超級電容光伏路燈項目共建1200盞超級電容光伏路燈，十年節(jié)電731萬度、電費673萬元、標煤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目共建713盞超級電容光伏路燈，十年節(jié)電380萬度、電費 350萬元、標煤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。

技術及工藝創(chuàng)新要點：

1、照明設計理念：
   超級電容光伏路燈的照明設計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，實現質保十年、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：

2.1使用我司獨有的創(chuàng)新型產品——30萬F超級電容器作為太陽能路燈新型儲能電源，其優(yōu)點遠遠超過傳統儲能電源——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，其容量和質量體積比遠甚于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優(yōu)勢，可完全替代傳統蓄電池，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，實現包括城市主干道（八車道14米300W）和廣場泛光燈（16米480W）的高功率供電應用，突破了因儲能電源的滯后導致的太陽能路燈只適合低功率照明的瓶頸，填補了高功率太陽能路燈的空白，實現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計壽命高達50年）和超寬高低溫工作（－50℃～＋70℃）等超強儲能特性，進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行控制器與儲能系統及太陽能板發(fā)電系統的匹配創(chuàng)新設計，充分發(fā)揮超級電容和整套照明系統的供電效率，使所有超級電容光伏路燈可按照市電路燈照明標準驗收，且均采用物聯網技術實現遠程監(jiān)控及故障反饋。
   

實際運用案例和用戶評價意見：

1、2015年長韶婁高速路輔道超級電容光伏路燈項目；

2、2015年長沙經開區(qū)東十二路超級電容光伏路燈項目；

3、2017年經開區(qū)環(huán)城綠帶超級電容光伏路燈項目；

4、2017年長沙黃花綜保區(qū)超級電容光伏路燈項目；

5、2018年贊比亞首都盧薩卡超級電容光伏路燈項目；

6、2018年長沙洞株公路超級電容光伏路燈項目；

7、2019年北京延崇高速超級電容光伏路燈項目
   

獲獎、專利情況：

1、2014年和2017年被評為“高新技術企業(yè)”

2、2016年“光伏照明領域用超級電容器儲能電源”獲“阿拉丁神燈十大技術獎”；

3、2017年“長沙黃花保稅區(qū)超級電容路燈項目”獲“中照網金手指獎”；

4、2017年度超級電容產業(yè)“十佳企業(yè)”

5、2018年工信部超級電容器領域“百項團體標準應用示范項目”企業(yè)

6、2018年被省經信委評為（2018-2020年）有特色、有競爭力、高成長性的“湖南省小巨人企業(yè)”加以重點扶持

7、2018年被湖南省評為“湖南省質量信用AAA級企業(yè)”、“重質量、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

9、2010年成立至今已獲得ISO9001、ISO14001、ISO/TS16949、OHSAS18001等管理體系認證
   

是否有“智能設計”？

超級電容高功率光伏道路照明系統擁有獨特的智能控制設計，通過智能控制器可實現：

1、物聯網遠程智能監(jiān)控，實時監(jiān)測和控制路燈運行情況；

2、亮燈時間根據季節(jié)變化，進行智能光控和時控，保障天黑亮燈天亮熄燈。

3、獨特的節(jié)能方式運行，光伏板可繞過控制器為儲能系統充電，最大限度減少儲能系統的能耗，保障高功率照明穩(wěn)定運行。

申報單位介紹：

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濟技術開發(fā)區(qū)，是一家專業(yè)從超級電容器核心材料燒結到極片涂布、從單體封裝到應用模組研制、直到終端應用的全流程生產具完整產業(yè)鏈的高新技術企業(yè)。掌握超級電容器核心制備技術，擁有完全自主知識產權，填補了國內空白，已申請國家專利150余項，并通過ISO9001、ISO14001、ISO/TS16949、OHSAS18001等管理體系認證。
我司是超容行業(yè)生產工藝最先進、產能最大的制造企業(yè)之一，也是國內唯一經TüV南德認證企業(yè)(IEC62391全項目測試)。產品經湖南省科技廳和國家質檢總局科技成果鑒定達到國際領先水平，填補了國內空白，打破了歐美日韓的壟斷，實現了超級電容器核心技術的“進口替代”。公司通過自主研發(fā)的工藝生產線精煉成熟，在行業(yè)內率先運用雙面涂層、大功率焊接等國際先進生產工藝，相繼生產出功率型3000F和能量型300000F超級電容器單體等性能國際領先的產品。

目前我司擔任中國工信部超級電容產業(yè)聯盟副理事長、超級電容器標準工作組副組長、中國照明學會新能源專委會副主任委員和湖南省照明學會副理事長單位，2017年被評為超級電容產業(yè)“十佳企業(yè)”，牽頭制定包括超級電容光伏路燈在內的多項國家和地方標準。2018年被湖南省經信委評為（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)”加以重點扶持。同時還獲得“湖南省質量信用AAA級企業(yè)”、“重質量守信用企業(yè)” 和“重合同守信用企業(yè)”。產品已成功應用于分布式儲能、新能源汽車、AGV機器人、軍工等多個領域。尤其是開創(chuàng)性的將超容與光伏產業(yè)結合，徹底顛覆光伏行業(yè)傳統儲能技術，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)權威獎項“阿拉丁神燈獎十大技術獎”“中照網金手指獎” ，實現了光伏照明儲能技術里程碑式的重大突破，躍居超級電容器光伏儲能領域的第一品牌。

產品圖片：