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2023风光互补发电系统发展趋势：风光互补发电系统广泛应用显示，风光互补发电系统利用了风能和太阳能资源的互补性的新型能源发电系统。
这种绿色又环保的可持续进展能源将会被国家大力推动。
风光互补发电系统是独立电源系统太阳能和风能是最普遍的自然资源，也是取之不尽的可再生能源。
风能是太阳能在地球表面的另外一种表现形式，由于地球表面的不同形态对太阳光照的吸热系数不同，在地球表面形成温差，地表空气的温度不同形成空气对流而产生风能。
因此，太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性。
白天太阳光最强时，风很小，晚上太阳落山后，光照很弱，但由于地表温差变化大而风能加强。
在夏季，太阳光强度大而风小，冬季，太阳光强度弱而风大。
太阳能和风能在时间上的互补性使风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性，风光互补发电系统是资源条件最好的独立电源系统。
风光互补发电系统解决供电问题通过对风能和太阳能这两种进展相对较好的能源的综合考虑，得出这两种能源的互补合作形成了一种新的发电模式，增加了对环境和气候的适应力量，可以在夜间、雨雪等简单天气条件下持续发电。
风能和太阳能可以互补，更科学，更经济，更有用。
风光互补发电系统应用广泛，优势明显，可以在相同的供电环境下降低电池容量，通过两种能源的互补使电流输出更加稳定，互补发电可以满意系统的供电，削减传统发电设备的应用，经济、社会和环境效益优势明显。
对于偏远地区，风光互补发电技术可以解决供电问题，供应稳定的电力服务，促进区域经济进展。
同时，目前已经进展起来的路灯和景观照明为人们供应了生活的便利，该技术在通信基站中的应用也促进了地区的进展。
风光互补发电系统解决一体化问题风光互补发电可用于槽式发电，与蝶式和塔式发电相比，效率更高，容量规模更大，对商业化规模和技术要求更低。
是目前比较成熟、应用比较广泛的CSP 技术。
合理利用风光互补发电系统的优势，有利于解决风能和太阳能一体化中的难题，同时可以建立新能源电力系统的框架和解决方案，对新能源的形成和大规模利用开发起到借鉴作用。
风光互补发电系统的应用及优化设计摘要：随着我国经济不断发展，对能源的需求也在不断增加，而传统的矿物能源存量有限且不能再生，因此研究和开发新能源技术是趋势所在。
风光互补发电系统是利用风能和太阳能互补性强的特点，由风力发电机、太阳能电池、控制器、蓄电池组、逆变器等组成的一个发电系统，可将电力供给负载使用。
风电互补发电系统的应用主要是因为太阳能及风能之间的天然互补优势，使得该系统成为有着资源条件较好及能源匹配度较高的独立电源系统。
风电互补发电系统具备可再生能源、绿色能源、设备安装简单、性价比高以及维护方面等优点，使得其具备了更大的竞争优势，在各个行业中的推广程度也在大范围的增加。
关键词：风光互补发电系统；问题；优化；应用1、风光互补发电系统控制风光互补发电系统中风力发电与光伏发电起到核心的作用，准确实现风光互补，分析如下：1.1风力发电控制风力发电控制较为复杂，由于其在互补发电系统中较容易受到外界因素的干扰，所以稳定性偏弱，产生耦合干扰，需着重控制风力发电的过程，才可保障其在风光互补发电系统中的控制性。
例如：风力发电机组的功率控制，如果实际风速大于额定设置，此时需要严谨控制机组功率，确保风力发电控制在额定状态，保障风力发电的功率稳定，才可确保风光互补发电系统处于高效控制的状态中，相反风速小于额定设置时，需要启动机组功率控制的变桨距，以此来对比输出与额定数值，调节并控制风力发电的功率，通过变桨距的角度控制，提供适度的功率需求。
1.2光伏发电控制光伏发电子系统是风光互补发电的另外一部分，共同控制风光发电的系统功率。
分析风光互补发电系统的功率可以得出，维持系统最大的功率状态，必须实现负载阻抗与光伏发电的电阻相等，由此保障光伏发电的功率处于最大化[2]。
如果光伏发电的功率最大，就需要适当的控制方法，调控系统的发电功率。
光伏发电的系统利用了跟踪控制的方法，分析外界环境因素对光伏发电系统的影响，随时跟踪光伏发电功率的变化，通过控制负载阻抗，提高系统功率输出的能力，满足系统控制的需求，即使光伏发电系统未处于适当的天气环境中，也可以在跟踪控制的作用下，保持最大功率的效益。
风光互补供电系统在农村地区的应用案例研究近年来，随着可再生能源技术的迅速发展和广泛应用，风光互补供电系统在农村地区得到了广泛应用和认可。
这种系统通过将风能和太阳能资源有效地融合利用，为农村地区提供可靠、稳定且清洁的电力供应。
本文将以一些具有代表性的案例研究为基础，探讨风光互补供电系统在农村地区的应用效果及其带来的益处。
1. 案例一：中国西北地区某农村村庄供电项目该村庄位于中国西北地区，地处高原山区，远离电网供电。
传统的柴油发电机供电方式既不环保，也成本高昂。
为解决该农村村庄的供电问题，一家新能源公司实施了风光互补供电系统项目。
该项目通过安装风力发电机和太阳能光伏板，将风能和光能资源有效地转化为电能，为该村提供稳定的电力供应。
该项目的实施后，农村村民们的生活发生了翻天覆地的变化。
过去常年依赖柴油发电机的他们，现在可以享受稳定、清洁的电力供应。
电力供应的改善使得他们可以使用电热器具加热住房、照明设备和电力机械，提高了生产效率和生活质量。
此外，使用风光互补供电系统还有益于环境保护，大量减少了二氧化碳等温室气体的排放，有助于减缓气候变化。
2. 案例二：非洲某发展中国家农村地区的能源解决方案在非洲某发展中国家，农村地区长期以来面临着能源供应不稳定的问题。
大部分农村地区依赖于传统和不可持续的能源方式，如柴油发电机和蜡烛。
这种能源供应的不稳定不仅对农民的生产经营造成了困扰，也削弱了他们的生活质量。
为解决这一问题，一家国际组织实施了风光互补供电系统项目。
通过在农村地区安装风力发电机和太阳能光伏板，该项目为农村地区提供了可靠的电力供应。
该项目还提供了培训，使得农民们能够了解和掌握风光互补供电系统的运行和维护。
经过一段时间的运行，该项目取得了显著的成功。
该项目的成功引起了国家政府的重视，并得到了进一步扩展。
如今，该国的政府已经制定了相应政策，推动风光互补供电系统在农村地区的大规模应用，改善了农民的生活条件，促进了乡村经济的发展。
小型风光互补发电系统的研究与应用【摘要】小型风光互补发电系统作为独立电源系统和清洁的供电系统，在资源利用以及系统配置有它的合理性，因此有着广泛的应用前景。
本文分析了风光互补发电系统，包括相关工作原理、合理配置和系统的优化设计等，概括叙述了以及该系统在国内的应用前景。
【关键词】风能；太阳能；风光互补；发电系统；研究与应用能源是国民经济发展和人民生活必须的物质基础，在过去的200多年里，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展。
但是人类在使用化石燃料的同时，带来了严重的环境污染和生态系统破坏。
近年来，世界各国逐渐认识到能源对人类的重要性，更认识到常规能源利用过程中对环境和生态系统的破坏，各国纷纷开始根据国情，治理和缓解已经恶化的环境，并把可再生、无污染的新能源的开发利用作为可持续发展的重要内容。
风光互补发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高性价比的一种新型能源发电系统，具有很好的应用前景。
1.小型风光互补发电系统工作原理小型风光互补发电系统，它由风力发电机组、太阳能光伏方阵、控制器、蓄电池、逆变器等组成。
当风力达到一定的风速时，风力发电机组将风能转换为交流形式的电能，但由于所产生的交流电压不是很稳定，所以必须通过整流器整流，给蓄电池充电。
光伏方阵则是由若干太阳电池板串联和并联构成，其作用是将太阳能直接转换成直流形式的电能，并向蓄电池充电，蓄电池起着储存和调节电能的作用，当日照充足或者风力很大导致产生的电能过剩时，蓄电池将多余的电能储存起来；当系统发电量不足或者负荷用电量增加时，则由蓄电池向负荷补充电能，并保持供电电压的稳定。
因此需要设计专门的控制装置，该装置可根据日照的强弱、风力的大小以及负荷的变化，不断对蓄电池的工作状态进行切换和调节，使其在充电、放电或浮充电等多种工况下交替运行，以保证风力、光伏及互补发电系统工作的连续性和稳定性。
而对于直流负荷或者交流负荷，还可以实现两者之间的相互转换。
风光互补供电系统的优势与应用前景分析随着全球能源需求不断增长以及环境问题日益突出，可再生能源成为解决能源和环境难题的重要方向之一。
在可再生能源中，风能和光能是最为常见且具有广阔应用前景的两种形式。
而将风能和光能相结合，以构建风光互补供电系统，不仅可以解决单一能源波动性强、不稳定的问题，还可以进一步提高能源的利用效率。
本文将对风光互补供电系统的优势与应用前景进行分析。
首先，风光互补供电系统的优势在于综合利用两种能源。
风能和光能是地球上常见的两种可再生能源，它们之间具有互补性。
在风能资源丰富的地区，往往太阳能资源相对较少；而在太阳能资源充足的地区，风能资源可能有限。
通过将风能和光能相结合，可以充分利用两种能源的特点，实现能源的互补，从而提高供电系统的可靠性和稳定性。
其次，风光互补供电系统具有较高的整体能源利用效率。
由于风能和光能的波动性，单独利用这两种能源存在能源浪费的问题。
但是通过建立风光互补供电系统，可以有效地平衡风能和光能之间的差异，实现能量的转化和储存。
例如，在风速较高时，风能发电可以满足电力需求，并将多余的能量储存起来；而在晴天或风速较低时，太阳能发电可以为供电系统提供能量。
通过充分利用两种能源的优势，风光互补供电系统可以提高能源的利用效率，减少能源浪费。
此外，风光互补供电系统在应对能源供应问题上具有优势。
随着人口的增长和工业化进程的推进，对能源的需求呈现快速增长的趋势。
然而，传统能源资源的有限性导致了对能源供应的紧迫需求。
风光互补供电系统作为一种新型的能源供应方式，可以有效地利用可再生能源，从而减少对传统能源的依赖。
此外，风光互补供电系统具有分散布置和模块化等特点，能够满足不同规模和需求的能源供应，减少对传统电网的压力。
风光互补供电系统的应用前景广阔。
随着技术的不断进步和成本的降低，风光互补供电系统的应用将会得到进一步推广。
特别是在偏远地区和农村地区，传统电网建设成本较高且供电不稳定，风光互补供电系统可以成为提供可靠、清洁能源的重要选择。
风光互补发电系统的应用与发展2023-11-10•风光互补发电系统概述•风光互补发电系统在能源领域的应用•风光互补发电系统在环保领域的应用•风光互补发电系统的技术发展与挑战•风光互补发电系统的未来发展趋势及展望风光互补发电系统概述定义风光互补发电系统是一种利用太阳能和风能发电的系统，它结合了太阳能光伏发电和风力发电两种技术，旨在实现可再生能源的持续、稳定供电。
特点风光互补发电系统具有较高的能源利用效率和较低的碳排放，同时具有较好的供电稳定性和可靠性，能够满足不同领域和场景的能源需求。
风光互补发电系统的定义与特点组成风光互补发电系统主要由太阳能电池板、风力发电机、储能电池、逆变器、控制系统等组成。
工作原理在有阳光和风力的情况下，太阳能电池板和风力发电机分别将光能和风能转化为电能，通过逆变器将直流电转换为交流电，最终实现向电网供电。
储能电池则用于在供电不足时提供电力补充。
风光互补发电系统的组成及工作原理0102农村供电在偏远地区和农村地区，由于地理和气候条件限制，传统供电方式难以覆盖，风光互补发电系统成为一种理想的供电解决方案，能够满足农村居民的基本生活用电需求。
城市小区供电在城市的小区和居民区，由于空间和环境限制，传统的供电方式难以满足需求，而风光互补发电系统则能够实现绿色、环保、高效的能源供应。
交通设施供电高速公路、桥梁、隧道等交通设施的供电系统通常难以覆盖，而风光互补发电系统则能够实现稳定、可靠的供电，保障交通设施的正常运行。
野外设施供电野外的工作站、观测站等设施通常缺乏常规电力供应，风光互补发电系统成为一种理想的供电解决方案，能够满足野外设施的基本用电需求。
海岛供电在远离大陆的海岛地区，由于地理和气候条件限制，传统供电方式难以覆盖，风光互补发电系统成为一种理想的供电解决方案，能够满足海岛居民的基本生活用电需求。
风光互补发电系统的应用范围030405风光互补发电系统在能源领域的应用总结词解决偏远地区供电问题，提高能源供应的可靠性和稳定性。
风光互补发电技术的研究与应用1. 随着全球气候变化问题的日益严重，清洁能源的发展变得尤为重要。
2. 可再生能源被认为是解决能源危机和环境问题的有效途径之一。
3. 风能和光能作为两种主要的可再生能源，在全球范围内得到广泛应用。
4. 然而，由于气候和地理等因素的限制，单一的可再生能源系统往往表现出不足，无法满足能源需求。
5. 此时，风光互补发电技术应运而生，被视为解决可再生能源波动性和不稳定性的重要方式。
6. 风光互补发电技术是指在同一地域内，通过风能和光能互补发电，以实现能源的平稳供应。
7. 据研究显示，风光互补发电技术在提高电力系统的可靠性和稳定性方面具有显著效果。
8. 风光互补发电技术的研究和应用对于推动可再生能源发展、减少对化石燃料的依赖具有重要意义。
9. 风光互补发电技术的研究主要围绕着风力发电和光伏发电的互补性展开。
10. 风力发电和光伏发电在不同的时间、地点表现出不同的特点，互补性使得二者可以相互补充，提高整体发电效率。
11. 风力发电和光伏发电的互补性可以从日、月、季节乃至年度尺度进行分析和研究。
12. 日尺度上，一天中的风力和光照强度有着明显的变化规律，互补发电可以实现全天候电力供应。
13. 月尺度上，不同月份光照和风力受季节影响呈现出不同的变化趋势。
14. 季节尺度上，夏季阳光强烈但风力较弱，冬季风力较强却光照相对减少。
15. 年度尺度上，风力和光照的变化与气候的季节变化一致，互补发电技术可以克服季节性能源供应的不足。
16. 不同地域的风力和光伏资源也存在差异，合理规划布局风光互补发电系统可以发挥其最大优势。
17. 风光互补发电技术在实际应用中也面临一些挑战，如系统优化设计、输电线路规划等问题。
18. 风光互补发电技术的研究需要结合电力系统运行机理、地理信息系统等多学科知识。
19. 未来，随着风力发电和光伏发电技术的不断发展和成熟，风光互补发电技术有望成为主流的可再生能源发电方式。
风光互补，是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机（将交流电转化为直流电）将发出的电能存储到蓄电池组中，当使用者需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到使用者负载处。
是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。
基本资讯随着能源危机日益临近，新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。
其中太阳能已经逐渐走入我们寻常的生活，风力发电偶尔可以看到或听到，可是它们作为新能源如何在实际中去应用？新能源的发展究竟会是怎样的格局？这些问题将是我们在今后很长时间里需要探索的。
风光互补发电站是针对通信基站、微波站、边防哨所、边远牧区、无电户地区及海岛，在远离大电网，处于无电状态、人烟稀少，用电负荷低且交通不便的情况下，利用本地区充裕的风能、太阳能建设的一种经济实用性发电站。
技术原理风光互补是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机（将交流电转化为直流电）将发出的电能存储到蓄电池组中，当使用者需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到使用者负载处。
是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。
技术构成1.发电部分：由1台或者几台风力发电机和太阳能电池板矩阵组成，完成风－电；光－电的转换，并且通过充电控制器与直流中心完成给蓄电池组自动充电的工作。
2.蓄电部分：由多节蓄电池组成，完成系统的全部电能储备任务。
3.充电控制器及直流中心部分：由风能和太阳能充电控制器、直流中心、控制柜、避雷器等组成。
完成系统各部分的连接、组合以及对于蓄电池组充电的自动控制。
4.供电部分：由一台或者几台逆变电源组成，可把蓄电池中的直流电能变换成标准的220V交流电能，供给各种用电器。
技术优势风光互补发电系统由太阳能光电板、小型风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成，发电系统各部分容量的合理配置对保证发电系统的可靠性非常重要。
由于太阳能与风能的互补性强，风光互补发电系统在资源上弥补了风电和光电独立系统在资源上的缺陷。
风光互补论文：风光互补发电系统分析与应用摘要：概述了新能源的发展现状，指出风光互补发电系统是目前最合理的独立电源系统，研究了风光互补发电系统的组成及运行模式，探讨了其优势，存在问题及解决办法，分析了系统的效益，正是由于互补系统的环保、无污染、免维护、安装使用方便等特点决定了其应用的广泛性。
关键词：风光互补存在问题措施效益前景在西方工业化进程的100多年中，已经消耗了全球资源量的60％左右。
中国现在能源消费将近70％依靠煤，这给我国带来很大压力。
近年来我国积极调整能源结构，大力发展可再生能源，尤其是太阳能和风能。
2007年底我国太阳能热水器总集热面积为13000万平方米，年生产能力超过1500万平方米。
太阳能电池产量达1088兆千瓦，超过欧盟和日本，成为当今世界太阳能电池第一大国。
同时与2010年底，中国全年风力发电新增装机达1600万千瓦，累计装机容量达到4182.7万千瓦，跃居世界第一。
虽然中国跃升最大太阳能、风电装机国，但效率，效益仍较低。
而风光互补发电系统充分利用可再生能源的互补性，节能环保，高效可靠，是目前最合理的独立电源系统。
1.风光互补发电系统概述1.1风能和太阳能的互补性风能和太阳能都具有能量密度低、稳定性差的弱点，同时还受地理分布、季节变化、昼夜交替等因素影响。
白天光强度大时风较小，晚上太阳光很弱风较大。
但由于地表温差变化大而风能加强。
我国属季风气候区，一般冬季太阳辐射强度小风大，夏季太阳辐射强度大风小，故太阳能与风能在时间上和地域上较强的互补性。
风光互补发电系统正是利用这种互补性实现连续、稳定、可靠的发电。
1.2风光互补发电系统构成及运行模式风光互补发电系统主要由风力发电机组、太阳能光伏电池组、控制器、蓄电池、逆变器、交流直流负载等部分组成。
风力发电部分利用风力机将风能转换为机械能，借助风力发电机将其转换为电能，通过控制器对蓄电池充电，经过逆变器对负载供电。
光伏发电部分利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能，然后对蓄电池充电，通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电。
风光互补发电独立电源系统是指脱离电网的独立发电装置，利用风力发电机将风能转换为电能，利用电池板将光能转换为电能，利用蓄电池储存能量并通过逆变装置输出，风能和光能发电互相补充，达到满足供电要求的独立电源系统。
电已经成为人们生活中最依赖的动力来源，很难想像没有电的生活和生产是什么样的，随着人们生活水平的不断提高和技术进步，人们对电的依赖将越来越强。
电是依靠电网传递的，在远离大电网的边防哨所、通信系统的中继站、其他信号站、野外考察勘探的工作站、偏远的农村牧区等，基于技术经济方面的考虑，往往无法依靠大电网，因此，低成本、高可靠性的独立电源系统就成为人们最需要的电源。
１风光互补发电独立电源系统的优势太阳能和风能是取之不净的能源，两者在时间上和地域上有很强的互补性。
一般来说，白天太阳光最强时，风很小；晚上太阳落山后，光照很弱，但由于地表温差变化大而风能加强。
在夏季，太阳光强度大而风小，冬季，太阳光强度弱而风大。
太阳能和风能在时间上的互补性使风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性，成为资源条件优越的独立电源系统。
光电系统在本文中是指利用太阳电池板将太阳能转换成电能，然后通过控制器对蓄电池充电，最后通过逆变器对用电负荷供电的一套系统。
该系统的优点是系统供电可靠性高，运行维护成本低，缺点是成本比较高。
风电系统是利用小型风力发电机，将风能转换成电能，然而通过控制器对蓄电池充电，最后通过逆变器对用电负荷供电的一套系统。
该系统的优点是系统发电量较高，系统造价较低，运行维护成本低。
缺点是小型风力发电机可靠性低。
另外，风电和光电系统都存在一个共同的缺陷，就是资源的不确定性导致发电与用电负荷的不平衡，风电和光电系统都必须通过蓄电池储能才能稳定供电，但每天的发电量受天气的影响很大。
由于太阳能与风能的互补性强，风光互补发电系统在资源上弥补了风电和光电独立系统在资源上的缺陷；风电和光电系统在化学储能和逆变环节是可以通用的，所以风光互补发电系统的造价可以降低，系统成本趋于合理，应该说，风光互补发电系统是比较合理的独立电源系统。
风光互补发电与应用1.风光互补介绍1.1太阳能发电、风力发电发展现状近年来,关于全球变暖和碳排放害处的环境关注日益增加,于是产生了对清洁和可再生能源发电的新需求,比如风能、海洋能、太阳能、生物和地热发电等。
其中,风能和太阳能发电在过去的10年中已有了非常快速的发展。
两者均为无污染的丰富的能源,而且可以在负荷中心附近发电,因此无需架设穿越乡村和市区地表的高压输电线路,减少了大量的输电成本。
在当前可利用的几种可再生能源中,风能和太阳能是目前利用比较广泛的两种。
同其它能源相比,风能和太阳能有着其自身的优点: （1）取之不尽、用之不竭太阳内部由于氢核的聚变热核反应,从而释放出巨大的光和热,这是太阳能的根本来源。
在氢核聚变产能区中,氢核稳定燃烧的时间可在60亿年以上。
也就是说,太阳至少还可以像现在这样有60亿年可以无限度被利用。
风能是太阳能在地球表面的另外一种表现形式。
由于地球表面的不同形态(如沙土地面、植被地面和水面)对太阳光照的吸热系数不同,在地球表面形成温差,地表空气的温度不同形成空气对流而产生风能。
根据相关估计,在全球边界层风的总能量相当于目前全世界每年所燃烧的能量的3000倍。
（2）就地可取、无需运输煤炭和石油这类矿物能源地理分布不均,加之工业布局的不平衡,从而造成了煤炭和石油运输的不均衡。
这些都给交通运输带来了压力，即使通过电力调度,对高山、古道、草原和高原这类电网不易到达的地区也有很大的局限性。
风能和太阳能的分布虽然也有一定的局限性,但相对于矿物能、水能和地热能等能源而言可视为分布较广的一种能源。
各个地区都可根据当地的风力、日照状况采取合理的利用方式。
（3）无环境污染但是风能、太阳能虽然存在上述优点,但也存在着一些弊端: （1）能量密度低（2）能量稳定性差由于这些不利因素的存在,在单独利用其中一种能源转变成为经济可靠的电能过程中存在着很多技术问题。
这也是几个世纪以来,两种能源利用发展缓慢的原因。
摘要：本项目通过风光互补离网型供电系统，以电磁限速保护为主，柔性风轮叶片变形限速为辅，为港航领域供电应用、海岛离网供电应用、交通系统道路照明等系统进行供电。
该系统适用于大面积安装，用电及维护成本等相对较低，且使用时间越长越能体现出该系统的突出性及可靠性，节能减排效果显著。
1.技术概况风光互补供电系统为风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。
主要分为离网型和并网型两种形式。
离网型是利用太阳能电池方阵、风力发电机（将交流电转化为直流电）将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。
并网型主要由风力发电机、太阳能电池方阵、智能控制器、蓄电池组、多功能逆变器、电缆及支撑和辅助件等组成一个发电系统，将电力并网送入常规电网中。
2.技术原理风光互补供电离网型供电系统技术的主要原理为：风力发电机通过风力带动三片扇叶与永磁发电机作用产生直流电流，通过电缆线进入蓄电池储存，使用时通过变频逆变器将蓄电池内的直流电转化为交流电输出用于办公、生活或照明用电。
太阳能发电是将太阳能转化为电能储存入蓄电池，后蓄电池内直流电经逆变器转化为交流电供办公、生活或照明用电。
风光互补并网型供电系统包括光伏系统、风电系统、风光互补并网控制逆变系统等几个主要部分。
光伏系统主要包括：光伏阵列和DC/DC 转换器，其中DC/DC 转换器用于配光伏阵列和直流母线电压，以实现最大功率跟踪。
风电系统主要包括：风力发电机和发电机AC/DC 转换器，其中AC/DC 转换器用于发电机发出的交流电转换成直流电并实现和直流母线之间的电压匹配，同时实现最大功率跟踪。
风光互补并网控制逆变系统综合了风机及光伏的控制系统，通过DC/（AC）-DC-AC 的电流转换功能最终实现并网发电。
风光互补供电系统的技术核心是小型风力发电机，系统流程见图1。
江苏江阴港港口集团股份有限公司已实施了62套HY-400 等型号的风光互补离网型供电系统，主要分布在办公区域、港区道路、码头引桥、港区监控等区域内。
2012年第8期2012年8月收稿日期：2012-04-05作者简介：韩旭，1991年生，男，河北望都人，2013年将毕业于华北电力大学热能与动力工程专业，在读本科生。
2012年第8期2012年8月统从风机到太阳能电池及储能原件设计都有1个最优配置问题，需要结合用电地区，用电量等综合设计。
下面选取内蒙古某牧区为研究对象，设计功率为2kW的发电系统。
该地年平均风速4m/s，日辐射量16.57M J/m2,环境温度-30℃～40℃，海拔1000m，瞬间最大风速40m/s，年日照3000h。
当地某牧民家庭负载情况见表1，所涉及的风光互补系统总功率P=P额/η，其中P额为额定输出功率，W；η为逆变和交流线路供电效率，一般取0.85。
名称功率W日均工作时间h日均用电量kW·h节能灯12×640.288卫星接收器3080.240电视机8080.640电风扇4540.180电冰箱10050.500电饭煲40020.800其他10080.800所有用电器日用电总量：3.448kW·h注：总用电功率不超过2kW表1某牧区家庭负载统计2.1蓄电池部分蓄电池应采用同一厂家、统一规格的产品，存放时间不宜超过200天，其应保证在无风无阳光的情况下3天不断电。
蓄电池组容量见式（1）。
C=P·tU·ηf·φ（1）式中，C为蓄电池组容量，Ah；P为风光互补系统总功率，W；t为最大放电时间，h；U为放电电压，V；ηf为蓄电池放电深度；φ为蓄电池余量误差。
2.2风机部分如果碰到连续阴雨天气，太阳能可用量几乎为零，但此时可用风量远大于年平均量[2]。
根据气象局资料和该牧区的环境，取该时间段内风力等级为4级风（5.5m/s～7.9m/s）。
则风力发电机的功率见式（2）。
P1=（24t2-t）·P12，（2）式中，P1为风力发电机的功率，W；P为风光互补系统总功率，W；t为最大放电时间，h；t1为有风时间，h；t2为太阳能不能发电风最大连续时间，d。
风光互补供电系统在山区地区的应用与推广随着现代社会的发展和人民生活水平的提高，能源需求日益增长。
然而，在山区地区，由于地理环境的限制，传统的能源供应方式往往无法满足需求。
为了解决这一问题，新型的风光互补供电系统应运而生，并成功应用于山区地区，并实现了广泛的推广。
风光互补供电系统是指通过风能和光能的综合利用来进行电力供应的系统。
它的基本原理是利用风能发电和光能发电，并将两者的电力通过互补系统进行融合和储存，以满足山区地区的电力需求。
风能和光能在山区地区广泛存在，利用这两种能源进行发电可以大幅度提高能源利用率，减轻对传统电力供应的依赖。
首先，风能在山区地区的丰富性为风能发电提供了良好的条件。
由于地形的起伏和山地气候的特点，山区地区的风速相对较高，风能资源十分丰富。
以此为基础，建设风能发电设施可以实现稳定的风能供应，不仅能满足山区地区电力需求，还能实现能源的绿色可持续利用。
其次，光能在山区地区的应用也具有广阔的前景。
山区地区由于地理环境的限制，往往阳光照射时间相对较长，且辐射强度较高，这为利用光能发电提供了有利条件。
通过光伏发电技术，将阳光转化为电能，并与风能发电进行互补，可以实现能源的稳定供应和储存，为山区地区提供绿色、可持续的电力支持。
此外，风光互补供电系统的应用还能带来诸多经济和环境效益。
首先，风光互补供电系统的建设和运营过程中需要进行投资和维护，这将带动相关产业的发展，创造就业机会，促进地方经济的发展。
其次，由于风光互补供电系统的能源来源是风能和光能，相对于传统的能源供应方式，不会产生大量的二氧化碳等污染物，减少了环境污染和环境破坏，有利于保护山区地区的环境生态。
在实际应用中，推广风光互补供电系统需要加强相关政策的支持和配套措施的制定。
政府可以通过出台相关的财政和税收激励政策，鼓励和支持风光互补供电系统的建设和运营。
同时，应加强技术研发和人才培养，提高风光互补供电系统的技术水平和运营管理水平，确保系统的安全和稳定运行。
小型风光互补发电系统的研究与应用【摘要】小型风光互补发电系统作为独立电源系统和清洁的供电系统，在资源利用以及系统配置有它的合理性，因此有着广泛的应用前景。
本文分析了风光互补发电系统，包括相关工作原理、合理配置和系统的优化设计等，概括叙述了以及该系统在国内的应用前景。
【关键词】风能；太阳能；风光互补；发电系统；研究与应用能源是国民经济发展和人民生活必须的物质基础，在过去的200多年里，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展。
但是人类在使用化石燃料的同时，带来了严重的环境污染和生态系统破坏。
近年来，世界各国逐渐认识到能源对人类的重要性，更认识到常规能源利用过程中对环境和生态系统的破坏，各国纷纷开始根据国情，治理和缓解已经恶化的环境，并把可再生、无污染的新能源的开发利用作为可持续发展的重要内容。
风光互补发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高性价比的一种新型能源发电系统，具有很好的应用前景。
1.小型风光互补发电系统工作原理
小型风光互补发电系统，它由风力发电机组、太阳能光伏方阵、控制器、蓄电池、逆变器等组成。
当风力达到一定的风速时，风力发电机组将风能转换为交流形式的电能，但由于所产生的交流电压不是很稳定，所以必须通过整流器整流，给蓄电池充电。
光伏方阵则是由若干太阳电池板串联和
并联构成，其作用是将太阳能直接转换成直流形式的电能，并向蓄电池充电，蓄电池起着储存和调节电能的作用，当日照充足或者风力很大导致产生的电能过剩时，蓄电池将多余的电能储存起来；当系统发电量不足或者负荷用电量增加时，则由蓄电池向负荷补充电能，并保持供电电压的稳定。
因此需要设计专门的控制装置，该装置可根据日照的强弱、风力的大小以及负荷的变化，不断对蓄电池的工作状态进行切换和调节，使其在充电、放电或浮充电等多种工况下交替运行，以保证风力、光伏及互补发电系统工作的连续性和稳定性。
而对于直流负荷或者交流负荷，还可以实现两者之间的相互转换。
2. 小型风光互补发电系统的合理性
2.1资源利用的合理性
太阳能和风能是大自然中存在的最普遍的自然资源，也是取之不尽的可再生能源。
太阳能是由于太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量，而风能则是太阳能在地球表面的一种表现形式，由于地球表面的不同形态对太阳光照的吸收能力不同，所以在地球表面形成温度差，从而形成空气对流而产生风能。
太阳能和风能在时间分布上有很强的互补性。
在白天，太阳光最强而风很小，在晚上，光照很弱而风能有所加强；在夏季，太阳光强度大而风小，在冬季，太阳光强度弱而风大。
太阳能和风能在时间上的互补性使得风光互补发电系统在资源利用上具有很好的匹配性。
2.2 系统配置的合理性
风光互补发电系统是由风电系统与光电系统组成的联合供电系统。
风光互补发电系统由太阳能光电板、小型风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成，而发电系统各部分容量的合理配置则对保证发电系统的可靠性非常重要。
一般来说来，系统配置应考虑以下几个方面的因素：（1）太阳能和风能的资源状况，以及项目实施地的太阳能和风能的资源状况则是系统光电板和风机容量选择的另一个依据。
一般根据资源状况来确定光电板和风机的容量系数，再按用户的日用电量确定容量的前提下再考虑容量系数，最后光电板和风机的容量。
（2）用电负荷的特征，发电系统则是为满足用户的用电要求而设计的，要为用户提供可靠的电力，就必须认真分析用户的用电负荷特征。
主要是了解用户的最大用电负荷和平均日用电量。
最大用电负荷是选择系统逆变器容量的依据，而平均日发电量，则是选择风机及光电板容量和蓄电池组容量的依据。
简而言之，风光互补发电系统是最合理的独立电源系统，这种合理性表现在资源配置最合理，技术方案最合理，性能价格最合理。
3．小型风光互补系统的优化设计思路
衡量风光互补发电系统优劣的主要指标是其可靠性和经济性，因此必须通过科学分析，使系统既能长期满足用户的负载需要，又能使系统配置的容量最小，具有最佳的经济性。
对于全年负载平均的固定光伏方阵，设计时不能以固定值作为太阳电池方阵的最佳倾角，而应当参考当地的太阳能资源、风力资源的全年分布情况，以
及负载供电要求的实际全年分布情况确定。
根据不同的倾角、蓄电池维持天数、用户负载、最小化投资等参数，通过编制的计算机软件进行循环计算，得出系统最优配置，使设备初期总投资达到最低。
设备初期总投资主要是风力发电机组、太阳能电池、蓄电池，以及其他一些设备的总成本。
可由式（1）表示：
（1）
式中：—太阳能电池组件的单价；—太阳能电池组件的个数；—蓄电池个数；—风力发电机的单价；—风力发电机的个数；—其他附件，如控制逆变器、显示器、工控机、机械结构、连接电缆等。
4. 小型风光互补发电系统的应用
在我国小型风光互补发电系统主要应用在农村的生活和生产用电、半导体室外照明中的应用、航标上的应用、道路监控摄像机电源中、通信基等中的应用。
（1）无电农村的生活、生产用电
中国现有9亿人口生活在农村，其中5%左右目前还未能用上电。
而在中国无电乡村往往位于风能和太阳能蕴藏量丰富的地区，因此利用风光互补发电系统解决用电问题的潜力十分很大。
此外，利用风光互补系统开发储量丰富的可再生能源，可以为广大边远地区的农村人口提供最适宜，同时也最便宜的电力服务，从而促进贫困地区的可持续发展。
（2）半导体室外照明中的应用
在目前世界上，室外照明工程的耗电量占全球发电量的12%左
右，而在全球日趋紧张的能源和环保背景下，它的节能工作日益引起全世界的关注。
室外道路照明工程主要包括：车行道路照明工程、小区道路照明工程等。
（3）通信基站中的应用
目前我国许多海岛、山区等地远离电网，但由于当地渔业、旅游、航海等行业有通信需要，需要建立通信基站。
这些基站用电负荷都不会很大，假若采用市电供电，架杆铺线代价很大；假若采用柴油机供电，存在柴油储运成本高、可靠性不高以及系统维护困难的问题。
而太阳能和风能在时间上和地域上都有很强的互补性，海岛风光互补发电系统是可靠性、经济性较好的独立电源系统，适合用于通信基站供电。
（4）监控摄像机电源中的应用
应用风光互补发电系统为道路监控摄像机提供电源，不仅节能，而且不需要铺设线缆，减少了线缆被盗了可能；同时有效防止输电线路盗窃事件的发生，从而使高速公路经营单位的运营成本大大降低。
5．经验总结
目前，随着我国风光互补发电系统各方面技术的不断提高，以及相关产品质量和效率的不断提高，风光互补发电系统的市场竞争能力也会不断增强，将逐渐从偏远地区向城市过渡，由补充能源向替代能源发展。
到21世纪中叶，该分布式发电形式将在能源的消费结构中占有相当大的份额，具有十分广阔的发展前景。
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