固德威源网荷储智小屋（ECO Smart Home）位于安徽省宣城广德市，是一座以

技术集成展示与体验为核心功能的零碳示范建筑。该项目总建筑面积 1072.88

平方米，共 2 层。于 2023 年 12 月立项，2024 年 11 月竣工。项目竣工时

为纯交流系统，在固德威自研的直流设备就位后，通过改造引入 “光储直柔”

系统，实现绿色能源的高效生产、智能消纳与柔性调控，打造节能低碳、智能

舒适且具有气候韧性的零碳建筑。直流系统改造于 2025 年 10 月完成。

小屋采用“三网合一、柔性互济”系统架构，集成多项节能减碳技术，实现绿

色能源的高效生产、高比例消纳与气候韧性。暖通系统采用顶地双辐射+独立新

风+除湿技术，结合热激活建筑系统 （TABS），实现“五恒”舒适环境与 80kW

以上储热能力，显著提升建筑在极端气候下的离网韧性。 建筑光伏一体化系统

总装机容量达 108.6 kWp，年发电量约 10 万 kWh。

系统采用多级直流母线架构（750V/375V/220V），为照明、热泵等直流负荷直接

供能，整体能源转换效率提升约 15%。小屋配备 荷侧 100 kWh 与 网侧

200kWh 的电化学储能系统，有效增强建筑的离网运行能力与断电后的自持时

长，大幅提升在极端气候条件下的能源韧性。

通过 “V2H + 光储交柔园区微网 + 光储直柔建筑微网” 的三级嵌套体系，并依托 WE 平台 对园区级与建筑级 EMS 系统 的综合调度，小屋实现了高效的需

求侧响应与反向聚合能力。由此，建筑在离网场景下的运行时长和室内舒适度

维持能力均显著提升，能源安全性与功能韧性得到全面保障。

该项目年减碳量约 94.2 吨，综合节能率达 100%，实现全年能源正输出，展现

了高度气候韧性与电网协同能力，为未来建筑能源系统提供了可复制、可推广

的技术样板。

本项目以“零碳+智慧化+高舒适”为总体技术导向，构建了由可再生能源生

产、直流微电网分配、高效建筑负荷管理、综合储能系统和智慧能源管控平台

构成的建筑能源系统。主要应用的核心绿色、健康、低碳与智慧技术如下：

一、绿色技术

项目采用建筑光伏一体化（BIPV）技术，将光伏组件集成于屋顶、车棚、立面

及阳台栏板，实现建筑表皮全方位、多场景发电，兼具遮阳、围护及美观功

能。配套产品包括 BIPV 旭日光伏瓦、光伏围栏、光伏遮阳板及光伏车棚，应用

于建筑外围护结构，用于提供分布式绿电并降低建筑围护热负荷。同时，建筑

设计注重自然采光与热环境平衡，通过高透 LOW-E 玻璃与光伏遮阳系统结合，

减少室内照明及制冷能耗。外墙、屋顶和门窗系统采用高保温、气密及无热桥

构造，有效降低传热系数，为低能耗运行提供基础保障。

二、健康技术内部环境控制围绕“五恒”（恒温、恒湿、恒氧、恒洁、恒静）体系构建，采

用顶地双辐射盘管与独立新风除湿系统，实现室内热环境的均匀稳定与温湿度

精准分室控制，配套新风风盘系统和低噪声风机组，确保声环境舒适。室内布

设 CO2、PM2.5、VOC 等传感器，实现空气质量实时监测，并与新风与除湿系统

联动运行，动态保障室内空气清洁度，适用于长期居住、办公与体验使用场

景。

三、低碳技术

项目采用“光储直柔”直流供能体系，通过直流储能变换器与直流照明、直流

热泵等配套设备，实现光伏直供负荷，减少能量多级变换损耗，系统综合能效

提升约 15%。微电网采用 750V、375V 与 220V 三级直流母线架构，不同负荷分

别接入最优电压层级，提高配电效率与运行稳定性。建筑采用空气源热泵供

能，配合围护结构热激活（TABS）系统形成蓄冷蓄热能力，断电情况下仍可维

持室内舒适环境 48 小时，显著提升建筑运行期低碳化和气候韧性保障能力。

四、智慧能源技术

项目部署智慧能源管理系统（EMS）与综合能源柔性控制模块，对光伏、储

能、电动汽车、热泵及照明负荷进行实时监测和优化调度，实现建筑能源系统

的主动最优运行。在需求响应场景下，系统可实现不低于 50%总功率的可调节

用电比例，支撑电网削峰填谷和虚拟电厂聚合运行。配置双向 V2H 充电桩，使

电动汽车可实现“移动储能”功能，适用于紧急供能、离网运行与经济性调

度。平台同时可实时核算并展示碳排放与绿电消纳比例，用于对外披露与可持

续运营管理。

固德威 “源网荷储智小屋” 作为零碳建筑的集成化解决方案，其核心价值在

于通过技术整合实现能源系统的 可复制性、可推广性与可扩展性 ，为城市及

园区的低碳转型提供标准化技术模板与落地路径。

1. 技术标准化构建复制基础小屋采用 “三网合一、柔性互济” 的系统架构，

将建筑光伏一体化（BIPV）、光储直柔直流配电、多级储能与智慧能源管理

（EMS）深度融合，形成模块化技术包。其三级直流母线（750V/375V/220V）设

计可适配不同规模建筑，而 “V2H + 光储交柔园区微网 + 光储直柔建筑微

网” 的嵌套体系，为跨尺度能源协同提供了清晰的技术路径。这种标准化设计

使得方案能够快速适配新建园区、城市更新片区或存量建筑改造等多样化场

景，大幅降低复制推广的技术门槛。

2. 场景适配性助力规模化落地

￮ 城市更新与存量改造 ：小屋采用的被动房标准（高气密性、高保温性）

结合主动式低碳技术，可直接应用于老旧社区、工业厂房的绿色化改造。

其 100% 末端负荷电气化及 60% 以上可调节负荷的特性，能有效降低改造

成本并提升能源系统的灵活性，助力城市更新项目实现节能降碳目标。

￮ 新建园区与新城建设 ：作为示范项目，小屋的年减碳量达 94.2 吨，综

合节能率 100%，全年能源总量正输出，为新建零碳园区提供了量化参考。

其 70% 以上的年离网运行时长及 48 小时以上的离网自持能力，显著提升了园区的能源韧性与气候适应性，是未来智慧城市能源系统的理想原型。

￮ 行业应用延伸 ：该方案可广泛应用于商业综合体、产业园区、学校、医

院等公共建筑。通过复制其 “清洁能源生产 - 智能消纳 - 柔性调控”

的闭环，能够有效提升各行业建筑的能源自给率与碳排放管理水平，形成

多领域协同减碳的局面。

3. 以点带面，构建零碳生态小屋不仅是单一建筑的示范，更是区域能源系统的

智能节点。其智慧能源管理平台（WE 平台）可实现对园区级与建筑级 EMS 系

统的综合调度，具备需求侧响应与反向聚合能力。当该方案在一个城市或园区

多点复制后，这些智能节点可通过平台互联，形成区域性的虚拟电厂，实现更

大范围的能源优化配置与协同减碳，真正发挥 “以点带面” 的网络效应，为

零碳城市或零碳园区的系统性建设提供坚实支撑。

本方案由 固德威 牵头，联合 上海良信电器股份有限公司 与 上海朗绿建筑

科技股份有限公司 共同完成，其中固德威负责整体解决方案的核心设计工作。

项目负责人为 张可男博士 ，现任固德威技术股份有限公司可持续发展研究院

院长。

张可男博士拥有深厚的中英学术背景，毕业于英国 Top5、全球 Top35 的顶尖

建筑类院校，持有理、工双硕士及博士学位。在可持续低碳建筑领域深耕 20

年，其中近 6 年任职于世界知名科研机构，积累了扎实的国际视野与科研实力。期间主持欧盟及中国国家级项目 20 余项，申请专利 5 项，成果丰硕。

加入固德威后，张可男博士积极推动标杆项目落地，深度参与国家级重点研发

计划，凭借突出贡献于 2025 年获评 “苏州市紧缺人才” 及苏州市高新区

“双创领军人才”；同时主导多部行业标准的编制工作，为行业规范化发展贡

献核心力量。

零碳小屋依托 “源网荷储智” 一体化系统，通过清洁能源替代、能效提升与

柔性调控，实现显著节能降碳效果，核心支撑数据与技术路径如下：

清洁能源全额覆盖与盈余输出：系统配置全场景 BIPV（光伏瓦、光伏车棚、光

伏遮阳板等），总装机量 108.576kW，年发电量约 10 万度，光伏优先通过直流

照明和热泵消纳，减少能量变换层级和线路损耗，提升整体系统能源转换效率

约 15%。年度发电总量与用电总量比约 1.25:1，冗余电量在经济价值时段有序

上网，全年绿电占总用电比例超 100%，从源头减少碳排放。

高效用能系统降低能耗强度：采用被动房标准围护结构（高气密性、高保温

性）+ 主动式低碳技术（空气源热泵、直流配电），结合气候响应算法缩短暖通

设备运行时间 30% 以上；建筑本体节能率 20%，综合节能率 100%（全年能源

总量正输出），末端负荷 100% 电气化且 60% 以上可调节，大幅降低能源消耗

总量。

多维度储能与错峰运行减碳：通过 100kWh 荷侧 + 200kWh 网侧电化学储能、70-90kWh 围护结构热激活储能及 900L 水箱储热，实现能源错峰存储与利用；

配合 EMS 气候响应算法调度，暖通系统运行时长减少 30%+，建筑全年可离网

时段达 70%以上，离网后全域负荷正常维持时间 48h+，全年累计减少二氧化碳

排放量约 94.2 吨。

一、 转化方向：从技术集成到标准化服务输出

1. 技术方案与服务输出 ：该方案转化的核心方向是 技术咨询与技术服务 。

依托 “三网合一、柔性互济” 的系统架构（集成 BIPV、光储直柔直流配电、

多级储能与智慧能源管理平台），面向政府、园区、建筑业主及行业用户，提供

可复制、可推广的智能光伏系统解决方案和数字化能源服务。

2. 标准化与模块化推广 ：转化重点在于将小屋项目的技术集成经验，转化为

一套可快速复制的 标准化技术包与建设指南 。其 “750V/375V/220V 三级直

流母线” 架构及 “V2H + 光储交柔园区微网 + 光储直柔建筑微网” 的嵌套

体系，为不同规模和类型的建筑提供了清晰的技术路径，降低了复制推广的技

术门槛。二、 转化目标：从示范标杆到区域低碳转型引擎

1. 落地试点与区域复制 ：首要目标是 成功落地并验证技术方案 。小屋项目

已在安徽省宣城市广德市建设完成，成为技术验证的标杆。未来转化目标是将

该模式复制推广到其他城市或园区，以点带面，助力零碳城市或零碳园区的系

统性建设。

2. 实现规模化经济效益与环境效益 ：通过推广，目标是实现年减碳量的规模

化累积。参考小屋单项目年减碳 94.2 吨、综合节能率 100% 的效益，转化目

标是在更大范围内复制这种 “清洁能源全额覆盖与盈余输出” 的模式，推动

区域能源结构绿色转型。

三、 转化要求：保障技术落地与合作共赢

1. 合作方式明确 ：转化要求采用 技术咨询与技术服务 相结合的合作模式。

2. 技术成熟度与交易保障 ：该成果当前处于系统集成示范验证级，交易金额

采用 “双方协商” 的方式。这要求合作双方在充分评估技术方案和落地条件

的基础上，建立透明、灵活的合作机制。

3. 知识产权与资源整合 ：转化要求明确各方在知识产权方面的贡献与归属。

方案中涉及的 BIPV、直流配电、智慧能源管理等技术，部分可能涉及专利，需

在合作协议中明确技术许可或转让的范围。

4. 资金与资源配套 ：成功转化需要充足的资金支持。小屋项目总建筑面积

1072.88 平方米，涉及光伏、储能、智能控制系统等多方面投入。转化要求合

作方具备相应的资金实力，或共同寻求政策补贴、产业基金等外部资源，以确保项目顺利实施。