基于建筑外立面的智慧绿色能源系统
admin
2022-09-18
基于建筑外立面的智慧绿色能源系统
技术编号
SXS-013
提供单位
西安中易建科技有限公司
技术大类
资源能源利用技术
联系人
刘静
技术类型
能源利用技术
电话
13892964987
邮箱
1321616887@qq.com
适用范围
办公楼、商业楼、学校等公共建筑
推荐单位
陕西省科技厅
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技术简要说明技术说明:本项目将光伏技术、5G、物联网技术与建筑有机融合,将建筑外立面创新升级为城市智能皮肤,实现建筑绿能自供、零碳零污排放、立体安防、无人物流、智能通信、信息和能源管理,实现光伏发电、透光、隔热三种功能(建筑外立面薄膜太阳能发电效率大于17%,透光率0—80%可定制,传热系数K值<2W/㎡·K,25年线性衰减至86%,温度系数低到-0.32%)
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Technical Brief Description
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技术提供方西安中易建科技有限公司
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技术主要指标信息外观颜色质感均匀;立面发电效率>17%;最大单面板尺寸1.2m×2m;25年线性衰减至86%;温度系数低到-0.32%。
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商业应用情况商业应用:西安交大创新港7#楼项目-创新港生态&科技新地标,将建筑外立面创新升级为城市信息和能源的智能皮肤。规划用地6332平方米,总建筑面积11900平方米,总投资1.5亿元。本项目周期内太阳能发电量800万度,减少标准煤消耗约2600吨 减少二氧化碳排放约7300吨,实现建筑内外250米以内5G信号全覆盖,建筑周边100米以内立体安防,无人机送货和城市物联网基础管理平台。
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希望在技术转移过程中得到的帮助/支持
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商业应用单位联系人/电话/邮箱
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设备投资设备总投资1000余万元。 其中仿铝材光伏发电装置4套计460万元;非透光光伏发电装置2套计115;透光型光伏发电装置 1套(RK-INS)计230万元;组件级微型逆变器 100个约50万元;直流交流逆变系统装置(TL3-S) 约50万元;储能及电力消纳系统装置2套(CNT-B200)计122万元;智能通信设备(宏) 4套46万元。
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年运行维护费用系统运行维护,节能降耗环保说明 (一)基于建筑外立面的“智慧绿色能源系统”属于节能环保项目,项目运行中不产生废水、废气等污染物,系统的运行及科研实验平台还可以提供绿色能源电力。 (二)公司采用新技术及新的工艺,完全不同于传统建筑外立面构造和功能,极大提高外立面应用价值的同时,也在极大程度上降低能耗,完全符合国家各项能耗标准要求。 (三)本项目具有等离子自清洁功能,清洁成本较低,可忽略不计;项目设有专职安全员1名,负责项目安全监测和管理平台运营维护,年维护费用费用约10万元。
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投资回收期投资回收 智慧绿色能源系统是在幕墙系统结构基础上的创新,本项目兼具建筑外围护和发电、智能通信、立体安防等功能,具有良好的投资收益价值。智慧绿色能源系统计划价格1400元/平米,高于幕墙系统1000元/平米,寿命周期不低于25年,按10000平米计算,每平米每年可创收190元(发电收益120元/平米/年、通信功收益为30元/平米/年、安防功能收益为15元/平米/年、物流收益为10元/平米/年、其他增值功能收益15元/平米/年)。目前年投资收益率为15%,6-8年可收回全部投资,寿命周期为25年,完全符合建筑规范及标准。
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附加效益附加价值: (一)本项目将建筑外立面创新升级为兼具外围护、发电、通信、安防、物流等一体化功能的智能皮肤,而传统外立面则是基础建筑外围护,无任何附加价值。 (二)具有良好投资收益功能。传统幕墙,无任何投资收益价值,本项目是新基建方向创新突破。智慧绿色能源系统是幕墙结构基础上的创新,本项目价格略高于幕墙,新增加投资年投资收益率38%,投资增量回收期为2.6年。
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综合效益综合效益 (一)2021-2023年实现营业额20亿元,创造利润3.5亿元,创造就业岗位1700个。 (二)节能减排效益显著,以交大创新港7号楼项目为例,周期内太阳能发电量800万度,减少标准煤消耗约2600吨 减少二氧化碳排放约7300吨,实现建筑内外250米以内5G信号全覆盖,建筑周边100米以内立体安防,无人机送货和城市物联网基础管理平台。可实现近零能耗建筑,推动城市能源和智慧升级。 1、在管理层面,智慧绿色能源系统融合发电、通信、安防、物流等功能,而传统建筑则简单、粗放、低效; 2、在能耗排放层面,智慧绿色能源系统为城市供给绿色能源,可实现建筑零碳污排放;而传统建筑则是大量炭污排放; 3、在投资收益层面,传统幕墙为纯投资,本项目每平米每年可创造发电、通信等收益190元,本项目整体6-8年收回成本,寿命周期25年; 4、在功能层面,传统外立面则是基础建筑外围护,无任何附加价值,本项目将建筑外立面创新升级为兼具外围护、发电、通信、安防、物流等一体化功能的智能皮肤。
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障碍对技术转移影响等级0
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提交日期2020/12/18
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技术成熟度本项目技术成熟度高,是世界领先的基于建筑外立面的绿色能源技术创新,已在多个项目应用(西安交通大学、西咸新区创智云谷、西安理工大学)。 1、项目采用世界最高水平的薄膜太阳能电池:效率达到17%,单面板尺寸达到1.2m×2m, 25年线性衰减至86%。薄膜太阳能电池优势:a、颜色质感均匀的外观;b、温度系数低,薄膜太阳能电池可以达到-0.32%/oC;c、功率衰减系数低,薄膜太阳能电池可以达到-0.5%/年; 2、项目采用创新的城市光伏基础设施建筑构件化方案:为适应建筑外立面应用场景,项目采用世界领先的毫米级激光刻蚀工艺可以实现透光性;实现光伏发电、透光、隔热三种功能(透光率0—80%可定制,传热系数K值<2W/m2·K)。 3、项目采用先进的光伏器件光学、色彩调节技术:传统的光伏组件受限与电池片拼接组合成组件的工艺方式以及电池片本身的颜色质感,呈现为暗蓝色以及块状密集拼接的外观。这种色彩和外观不适于建筑的美学设计。项目基于薄膜光伏技术颜色均一,与光学镀膜技术、激光刻蚀技术相结合的特点,实现了彩色、仿石材、仿铝材组件,拓展了光伏技术应用场景.
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技术适用性与使用条件技术适用: (一)本项目适用于一般商用建筑、公共建筑,系统产品实现模块化、标准化、系统化,通过人员培训可迅速复制拓展。 (二)基于建筑外立面的“智慧绿色能源系统”属于节能环保项目,安装方便,对环境条件没有要求。项目运行中不产生废水、废气等污染物,系统的运行及科研实验平台还可以提供绿色能源电力,远高于现有绿色建筑标准;项目建设过程中无风险操作。
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技术稳定性技术成熟,稳定性高 (一)建筑立面安装对于光伏发电效益的影响 建设外立面的空间情况远比平面基础复杂,太阳能发电敏感与角度有关。而且当串并联电路需要电流、电压的匹配,如果涉及搭配不合理将严重影响光伏发电效能,甚至带来局部过热等安全隐患。项目将综合薄膜太阳能技术、太阳能角度测算分析系统、微型逆变器等技术等手段解决这一问题。 (二)立面安装对于通信基站发射角的影响建筑外立面与建筑顶或塔基等传统通信基站天面完全不同。两个空间的电磁环境、信号使用需求不同。如何依据此情况设计天线成为技术挑战。项目将通过波束赋形技术,对射频信号相位进行控制,使得相互作用后的电磁波的波瓣变得狭窄。利用这种空间复用技术可以实现电磁波传输的定向调节性,进而可以实现针对建筑外立面特点进行电磁波信号的空间调制,解决此问题。 (三)建筑外立面围护功能与通信、光伏功能的兼容建筑外立面具有外围护基本功能:即遮风挡雨、采光、隔热、保温以及建筑外观美化。项目组将通过技术手段对通信基站、光伏建筑模块的材料、工艺、结构、安装方式进行系统化研究、分析、重新设计及工程验证。
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技术安全性技术安全性: (一)“智慧绿色能源系统”属于节能环保项目,可实现建筑100%绿能自供,零贪污排放,节能减排效益显著,远高于绿色建筑三星标准;(二)项目中不产生废水、废气等污染物,不存在二次污染,不破坏自然环境; (三)项目建设过程中无危险操作,完全符合建筑规范及施工要求。
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技术转移推广障碍当地居民对该技术的接受程度低,融资困难
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知识产权转让知识产权: 本公司核心专利均为自主开发,已申请专利80余项,已授权发明专利4项,实用新型专利18项,软件著作权11项。对基于建筑外立面场景进行了系统化的知识产权布局。其中专利2019108681901(智能幕墙组件、物联实现方法)、2019109975175.0 (基于通信基站的安装方法、系统)等核心专利创立了基于建筑外立面的城市物联网基础架构,填补国际空白;专利201921185006.5(集成通信基站的幕墙)、201710100692.0(太阳能电池板及其封装方法)等核心专利实现了城市物联网终端的模块化、标准化方案,为智能通信、绿色能源技术应用于新基础设施提供技术支撑。