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风光互补并网发电系统一．目的和意义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。
太阳能与风能在时间上和季节上都有很强的互补性：白天太阳光照好、风小，晚上无光照、风较强；夏季太阳光照强度大而风小，冬季太阳光照强度弱而风大。
这种互补性使风／光并网发电系统在资源上具有最佳的匹配性，可实现连续、稳定发电。
另外，风力发电和光伏发电系统在蓄电池和逆变器环节上是可通用的。
风／光互补发电系统可根据用户用电负荷和自然资源条件进行最佳的合理配置，既可保证系统的可靠性，又能降低发电成本，满足用户用电需求，是最合理，最可靠，最安全，最经济，最环保的供电系统。
二．系统简介风光互补发电系统由太阳能电池板、风力发电机组、控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成；其中光电系统和风电系统把太阳能和风能转换成电能，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。
该系统的优点是供电可靠性高，运行维护成本低。
由于太阳能与风能的互补性强，风光互补发电系统弥补了风电和光电独立系统在资源上的缺陷，同时，风电和光电系统在蓄电池组和逆变环节是可以通用的，所以可降低风光互补发电系统的造价。
三．系统结构图：太阳能电池板：在金属支架上用导线连在一起的多个太阳电池组件的集合体。
风力发电机组：由风力机、发电机和控制部件等组成的发电系统。
控制器：系统控制装置。
主要功能是对蓄电池进行充电控制和过放电保护。
同时对系统输入输出功率起着调节与分配作用，以及系统赋予的其它监控功能。
蓄电池组：由若干台蓄电池经串联组成的储存电能的装置。
逆变器：将直流电转换为交流电的电力电子设备。
交流负载：以交流电为动力的装置或设备。
直流负载：以直流电为动力的装置或设备。
并网控制器：连接逆变器和公用电网，可将多余的电能输向电网或由电网向负载供电。
电量计量装置：记录发电系统和公用电网之间的流通电量。
四．当地天气情况统计五．负载估算六．太阳能光伏发电七．风能发电八．其他部件（控制器、逆变器、蓄电池组、并网控制器）的具体选用九．投资预算。
风光互补发电系统介绍（1）光生伏打效应半导体P-N结器件当受到阳光照射时会产生额外的伏打电动势，这种现象称为“光生伏打效应”。
通常把这类光伏器件称为“太阳电池”。
见下列示意图。
（2）太阳能光伏发电的特点没有转动部件，不产生噪声。
没有空气污染，不排放废水。
没有燃烧过程，不需要燃料。
维修保养简单，维护费用低。
运行可靠性，稳定性好。
作为关键部件的太阳电池使用寿命长，晶体硅太阳电池寿命可达到25年以上。
根据需要很容易扩大发电规模。
照射的能量分布密度小。
获得的能源四季、昼夜及阴晴等气象条件有关。
造价比较高。
（3）风光互补系统的特点光电系统是利用光电板将太阳能转换成电能，风电系统是利用小型风力发电机，将风能转换成电能，风光互补发电系统将太阳能和风能集成一起，充分利用了太阳能与风能的互补性强，在资源上弥补了风电和光电独立系统每天的发电量受天气、环境、地域的影响大的缺陷。
同时，风电和光电系统在蓄电池组和逆变环节是可以通用的，风力发电的成本是光伏发电的1/4，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。
风光互补发电系统可以根据用户的用电负荷情况和资源条件进行系统容量的合理配置，即可保证系统供电的可靠性，又可降低发电系统的造价。
系统无空气污染，无噪音，不产生废弃物，是一种自然、清洁的能源风光互补发电系统由太阳电池组件、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。
风光互补路灯的优点经济效益好由于路灯必须用埋地电缆供电，所以在离电源点超过三公里的公路，路灯的供电线路的建设成本很高，随着公里的延伸，还需要设升压系统，所以，在远郊的公路，路灯的供电线路成本高，线路上消耗的电能也多。
而风光互补路灯不需要输电线路，不消耗电能，有明显的经济效益。
可作为普及新能源知识的好教材目前，非常需要对民众进行环保和新能源知识的普及教育，风光互补路灯能最直接的向从们展示太阳能和风能这种清洁的自然能源的应用前景。
知识创造未来
风光互补发电系统
风光互补发电系统是指通过风能和光能相结合，共同发电的系统。
这种系统的设计思路是利用风能发电和光能发电的互补优势，提高
能源利用效率和发电稳定性。
风能发电主要依靠风力涡轮机（即风车）转换风能为机械能，再经
由发电机将机械能转化为电能。
而光能发电则是利用光伏发电技术，将太阳能直接转化为电能。
风能和光能具有互补性：太阳照射较强
的时候，风力较弱；而太阳照射较弱的时候，风力较强。
因此，将
风能发电和光能发电结合起来，可以弥补彼此之间的不足，提高综
合发电能力和发电质量。
风光互补发电系统一般由风力涡轮机和光伏发电组成，并配备逆变器、蓄电池等设备。
逆变器可以将风力涡轮机和光伏发电的直流电
转化为交流电，以供给家庭、工业和商业用电。
蓄电池的作用是存
储多余的电能，以备不时之需。
通过风光互补发电系统，可以有效提高发电效率和稳定性，减少对
传统能源的依赖，进一步推动可再生能源的发展和应用。
1。
风光互补发电系统4.10.1 风光互补供电系统额定功率900W、蓄电池容量900Ah。
4.10.2 系统在连续没有风没有太阳能补充能量的情况下，保持正常持续向同一物理位置的固定摄像机、遥控摄像机、远端光综合接入设备能持续供电≥3天。
4.10.3 具有蓄电池组过放电保护、过充电保护功能。
4.10.4 风光互补供电系统应安装在周围没有高建筑物、树木、电杆等遮挡太阳光的处所，以便充分获得太阳光的能量。
4.10.5 工作温度：-30℃～+60℃（无保温箱）。
4.10.6 设备防护性能：满足IP65。
4.10.7 风机要求适用的风速范围为2.5-35m/s。
4.10.8 立杆双层镀锌，抗风等级为≥12级。
4.10.9 风机转动噪音≤35dB。
4.10.10 输出为220V 交流电。
4.10.11 配有600W 以上逆变器。
4.10.12 所有风光设备组件具有抗风、抗震、防腐蚀，20年不生锈，不影响设备正常运转。
4.10.13 系统所有设备采用模块儿化组装，后期维护简单易操作。
4.10.14 所有设备组件及芯片均达到工业级标准（重要组件为军工标准）。
4.10.15 风机要求采用垂直轴旋转模式，叶片采用单叶螺旋式。
专用环保蓄电池4.12.1 采用优质、高纯度高锡铅多元合金及超纯电解液，电池自放电小。
4.12.2 深度放电恢复性能，专利极板技术，可以有效提高电池的低温性能及接收充电能力，电池适用温度宽广，可在-30℃～55℃范围内使用，电池最佳工作温度为25℃。
4.12.3 独特技术处理的防水型引线蓄电池，为整个系统的稳定运行提供可靠的保障。
4.13 风力发电设备控制箱4.13.1 风力发电控制箱长×宽×高为1500×1200×800mm（可按实际工程要求定制）。
4.13.2 控制箱由供电部门箱变提供电源回路，具体控制箱设置地点可根据有关部门要求作调整。
4.13.3 箱体表面要求采用静电喷塑。
风光互补发电系统能源是国民经济发展和人民生活必须的重要物质基础..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;也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..中文名称风光互补发电系统外文名称Scenery complementary power generation system拼音fengguanhubufadianxitong目录1 简介2 发展过程3 结构4 应用前景5 解决方案5.1 应用场景5.2 对策5.3 方案特点6 总结7 发电分析8 互补控制简介风光互补;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..是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电..发展过程最初的风光互补发电系统;就是将风力机和光伏组件进行简单的组合;因为缺乏详细的数学计算模型;同时系统只用于保证率低的用户;导致使用寿命不长..近几年随着风光互补发电系统应用范围的不断扩大;保证率和经济性要求的提高;国外相继开发出一些模拟风力、光伏及其互补发电系统性能的大型工具软件包..通过模拟不同系统配置的性能和供电成本可以得出最佳的系统配置..其中colorado state university和national renewable energy laboratory 合作开发了hybrid2应用软件.. hybrid2本身是一个很出色的软件;它对一个风光互补系统进行非常精确的模拟运行;根据输入的互补发电系统结构、负载特性以及安装地点的风速、太阳辐射数据获得一年8760小时的模拟运行结果..但是hybrid2只是一个功能强大的仿真软件;本身不具备优化设计的功能;并且价格昂贵;需要的专业性较强..在国外对于风光互补发电系统的设计主要有两种方法进行功率的确定:一是功率匹配的方法;即在不同辐射和风速下对应的光伏阵列的功率和风机的功率和大于负载功率;主要用于系统的优化控制;另一是能量匹配的方法;即在不同辐射和风速下对应的光伏阵列的发电量和风机的发电量的和大于等于负载的耗电量;主要用于系统功率设计..目前;国内进行风光互补发电系统研究的大学;主要有中科院电工研究所、内蒙古大学、内蒙古农业大学、合肥工业大学等..各科研单位主要在以下几个方面进行研究:风光互补发电系统的优化匹配计算、系统控制等..目前中科院电工研究所的生物遗传算法的优化匹配和内蒙古大学新能源研究中推出来的小型户用风光互补发电系统匹配的计算即辅助设计;在匹配计算方面有着领先的地位;而合肥工业大学智能控制在互补发电系统的应用也处在前沿水平..据国内有关资料报道;目前运行的风光互补发电系统有:西藏纳曲乡离格村风光互补发电站、用于气象站的风能太阳能混合发电站、太阳能风能无线电话离转台电源系统、内蒙微型风光互补发电系统等..结构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;系统结构图见附图..该系统是集风能、太阳能及蓄电池等多种能源发电技术及系统智能控制技术为一体的复合可再生能源发电系统..1风力发电部分是利用风力机将风能转换为机械能;通过风力发电机将机械能转换为电能;再通过控制器对蓄电池充电;经过逆变器对负载供电;2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;3逆变系统由几台逆变器组成;把蓄电池中的直流电变成标准的220v交流电;保证交流电负载设备的正常使用..同时还具有自动稳压功能;可改善风光互补发电系统的供电质量;4控制部分根据日照强度、风力大小及负载的变化;不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节:一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载..另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储..发电量不能满足负载需要时;控制器把蓄电池的电能送往负载;保证了整个系统工作的连续性和稳定性;5蓄电池部分由多块蓄电池组成;在系统中同时起到能量调节和平衡负载两大作用..它将风力发电系统和光伏发电系统输出的电能转化为化学能储存起来;以备供电不足时使用..风光互补发电系统根据风力和太阳辐射变化情况;可以在以下三种模式下运行:风力发电机组单独向负载供电;光伏发电系统单独向负载供电;风力发电机组和光伏发电系统联合向负载供电..风光互补发电比单独风力发电或光伏发电有以下优点:●利用风能、太阳能的互补性;可以获得比较稳定的输出;系统有较高的稳定性和可靠性;●在保证同样供电的情况下;可大大减少储能蓄电池的容量;●通过合理地设计与匹配;可以基本上由风光互补发电系统供电;很少或基本不用启动备用电源如柴油机发电机组等;可获得较好的社会效益和经济效益..应用前景缺电生活中国现有9亿人口生活在农村;其中5%左右目前还未能用上电..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很大..采用已达到标准化的风光互补发电系统有利于加速这些地区的经济发展;提高其经济水平..另外;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也最便宜的电力服务;促进贫困地区的可持续发展..我国已经建成了千余个可再生能源的独立运行村落集中供电系统;但是这些系统都只提供照明和生活用电;不能或不运行使用生产性负载;这就使系统的经济性变得非常差..可再生能源独立运行村落集中供电系统的出路是经济上的可持续运行;涉及到系统的所有权、管理机制、电费标准、生产性负载的管理、电站政府补贴资金来源、数量和分配渠道等等..但是这种可持续发展模式;对中国在内的所有发展中国家都有深远意义..室外应用世界上室外照明工程的耗电量占全球发电量的12%左右;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..基本原理是:太阳能和风能以互补形式通过控制器向蓄电池智能化充电;到晚间根据光线强弱程度自动开启和关闭各类led室外灯具..智能化控制器具有无线传感网络通讯功能;可以和后台计算机实现三遥管理遥测、遥讯、遥控..智能化控制器还具有强大的人工智能功能;对整个照明工程实施先进的计算机三遥管理;重点是照明灯具的运行状况巡检及故障和防盗报警..道路照明●车行道路照明工程快速道/主干道/次干道/支路;●小区广义道路照明工程小区路灯/庭院灯/草坪灯/地埋灯/壁灯等..目前已被开发的新能源新光源室外照明工程有:风光互补led智能化路灯、风光互补led小区道路照明工程、风光互补led景观照明工程、风光互补led 智能化隧道照明工程、智能化led路灯等..航标应用我国部分地区的航标已经应用了太阳能发电;特别是灯塔桩;但是也存在着一些问题;最突出的就是在连续天气不良状况下太阳能发电不足;易造成电池过放;灯光熄灭;影响了电池的使用性能或损毁..冬季和春季太阳能发电不足的问题尤为严重..天气不良情况下往往是伴随大风;也就是说;太阳能发电不理想的天气状况往往是风能最丰富的时候;针对这种情况;可以用以风力发电为主;光伏发电为辅的风光互补发电系统代替传统的太阳能发电系统..风光互补发电系统具有环保、无污染、免维护、安装使用方便等特点;符合航标能源应用要求..在太阳能配置满足春夏季能源供应的情况下;不启动风光互补发电系统;在冬春季或连续天气不良状况、太阳能发电不良情况下;启动风光互补发电系统..由此可见;风光互补发电系统在航标上的应用具备了季节性和气候性的特点..事实证明;其应用可行、效果明显..监控电源目前;高速公路道路摄像机通常是24小时不间断运行;采用传统的市电电源系统;虽然功率不大;但是因为数量多;也会消耗不少电能;采用传统电源系统不利于节能;并且由于摄像机电源的线缆经常被盗;损失大;造成使用维护费用大大增加;加大了高速公路经营单位的运营成本..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;并且不需要铺设线缆;减少了被盗了可能;有效防盗..但是我国有的地区会出现恶劣的天气情况;如连续灰霾天气;日照少;风力达不到起风风力;会出现不能连续供电现象;可以利用原有的市电线路;在太阳能和风能不足时;自动对蓄电池充电;确保系统可以正常工作..通信应用目前;国内许多海岛、山区等地远离电网;但由于当地旅游、渔业、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;若采用市电供电;架杆铺线代价很大;若采用柴油机供电;存在柴油储运成本高;系统维护困难、可靠性不高的问题..要解决长期稳定可靠地供电问题;只能依赖当地的自然资源..而太阳能和风能作为取之不尽的可再生资源;在海岛相当丰富;此外;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..由于基站有基站维护人员;系统可配置柴油发电机;以备太阳能与风能发电不足时使用..这样可以减少系统中太阳电池方阵与风机的容量;从而降低系统成本;同时增加系统的可靠性..电站应用风光互补抽水蓄能电站是利用风能和太阳能发电;不经蓄电池而直接带动抽水机实行不定时抽水蓄能;然后利用储存的水能实现稳定的发电供电..这种能源开发方式将传统的水能、风能、太阳能等新能源开发相结合;利用三种能源在时空分布上的差异实现期间的互补开发;适用于电网难以覆盖的偏远地区;并有利于能源开发中的生态环境保护..开发条件:●三种能源在能量转换过程中应保持能量守恒;●抽水系统所构成的自循环系统的水量保持平衡..虽然与水电站相比成本电价略高;但是可以解决有些地区小水电站冬季不能发电的问题;所以采用风光互补抽水蓄能电站的多能互补开发方式具有独特的技术经济优势;可作为某些满足条件地区的能源利用方案..向全社会生动展示了风能、太阳能新能源的应用意义;推动我国节能环保事业的发展;促进资源节约型和环境友好型社会的建设;具有巨大的经济、社会和环保效益..解决方案应用场景风光互补发电系统是针对通信基站、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..对策风光互补发电系统解决方案主要应用于道路照明、农业、牧业、种植、养殖业、旅游业、广告业、服务业、港口、山区、林区、铁路、石油、部队边防哨所、通讯中继站、公路和铁路信号站、地质勘探和野外考察工作站及其它用电不便地区的供电..风光互补发电系统主要由风力发电机、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..夜间和阴雨天无阳光时由风能发电;晴天由太阳能发电;在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用;实现了全天候的发电功能;比单用风机和太阳能更经济、科学、实用..风光互补发电系统图:方案特点完全利用风能和太阳能来互补发电;无需外界供电;免除建变电站、架设高低压线路和高低压配电系统等工程;具有昼夜互补、季节性互补特点;系统稳定可靠、性价比高;电力设施维护工作量及相应的费用开销大幅度下降;独立供电;在遇到自然灾害时不会影响到全部用户的用电;低压供电;运行安全、维护简单..总结风能和太阳能都是清洁能源;随着光伏发电技术、风力发电技术的日趋成熟及实用化进程中产品的不断完善;为风光互补发电系统的推广应用奠定了基础..风光互补发电系统推动了我国节能环保事业的发展;促进资源节约型和环境友好型社会的建设..总之;相信随着设备材料成本的降低、科技的发展、政府扶持政策的推出;该清洁、绿色、环保的新能源发电系统将会得到更加广泛的应用..发电分析风力发电机风力发电机是将风力机的机械能转化为电能的设备..风力发电机分为直流发电机和交流发电机..1直流发电机..电励磁直流发电机..该类发电机分自励、它励和复励三种形式;小型直流发电系统一般和蓄电池匹配使用;装置容量一般为1000 w以下..永磁直流发电机..这种发电机与电励磁式直流发电机相比结构简单;其输出电压随风速变化;需在发电机和负载间增加蓄电池和控制系统;通过调节控制系统占空比来调节输出电压..由于直流发电机构造复杂、价格昂贵;而且直流发电机带有换向器和整流子;一旦出现故障;维护十分麻烦;因此在实际应用中此类风力发电机较少采用..2交流发电机..交流发电机分:同步发电机和异步发电机..同步发电机在同步转速时工作;同步转速是由同步发电机的极数和频率共同决定;而异步发电机则是以略高于同步发电机的转速工作..主要有无刷爪极自励发电机、整流自励交流发电机、感应发电机和永磁发电机等..目前在小型风力发电系统中主要使用三相永磁同步发电机..三相永磁同步发电机一般体积较小、效率较高、而且价格便宜..永磁同步发电机的定子结构与一般同步电机相同;转子采用永磁结构;由于没有励磁绕组;不消耗励磁功率;因而有较高的效率..另外;由于永磁同步发电机省去了换向装置和电刷;可靠性高;定子铁耗和机械损耗相对较小;使用寿命长..太阳能光伏电池原理光伏电池是直接将太阳能转换为电能的器件;其工作原理是:当太阳光辐射到光伏电池的表面时;光子会冲击光伏电池内部的价电子;当价电子获得大于禁带宽度eg的能量;价电子就会冲出共价键的约束从价带激发到导带;产生大量非平衡状态的电子-空穴对..被激发的电子和空穴经自由碰撞后;在光伏电池半导体中复合达到平衡..蓄电池蓄电池作为风光互补发电系统的储能设备;在整个发电系统中起着非常重要的作用..首先;由于自然风和光照是不稳定的;在风力、光照过剩的情况下;存储负载供电多余的电能;在风力、光照欠佳时;储能设备蓄电池可以作为负载的供电电源;其次;蓄电池具有滤波作用;能使发电系统更加平稳的输出电能给负载;另外;风力发电和光伏发电很容易受到气候、环境的影响;发出的电量在不同时刻是不同的;也有很大差别..作为它们之间的"中枢";蓄电池可以将它们很好的连接起来;可以将太阳能和风能综合起来;实现二者之间的互补作用..常用蓄电池主要有铅酸蓄电池、碱性镍蓄电池和镉镍蓄电池..随着电储能技术的不断发展;产生了越来越多新的储能方式;如超导储能、超级电容储能、燃料电池等..由于造价便宜、使用简单、维修方便、原材料丰富;而且在技术上不断取得进步和完善;因此在小型风力发电及光伏发电中铅酸蓄电池已得到广泛的应用..本文设计的智能型风光互补发电系统采用铅酸蓄电池作为储能设备..风光互补发电系统风力资源还是太阳能资源都是不确定的;由于资源的不确定性;风力发电和太阳发电系统发出的电具有不平衡性;不能直接用来给负载供电..为了给负载提供稳定的电源;必须借助蓄电池这个"中枢"才能给负载提供稳定的电源;由蓄电池、太阳能电池板、风力发电机以及控制器等构成的智能型风光互补发电系统能将风能和太阳能在时间上和地域上的互补性很好的衔接起来..互补控制风光互补控制器由主电路板和控制电路板两部分组成..主电路板主要包括不控整流器、dc/dc变换器、防反充二极管等..控制电路板中的控制芯片为pic16f877a单片机;它负责整个系统的控制工作;是控制核心部分;其外围电路包括电压、电流采样电路;功率管驱动电路;保护电路;通讯电路;辅助电源电路等..风力发电机输出的三相交流电接u、v、w;经三相不控整流器整流和电容c0稳压后给蓄电池充电..sp、sn分别为太阳能电池板的正、负极接线端子;d1为防反充二极管;其作用是防止蓄电池电压和风力发电机的整流电压对太阳能电池阵列反向灌充;确保太阳能电池的单向导电性..r0是风力发电机的卸荷电阻;当风速过高时;风力发电机输出电压大于蓄电池过充电压;单片机输出脉冲pwm 来控制q3开通;使多余的能量被消耗在卸荷电阻上;从而保护蓄电池..二极管d2和保险丝f1是为了防止蓄电池接反;当蓄电池接反时;蓄电池通过d2与f1构成短路回路;烧毁保险丝而切断电路;从而保护控制器和蓄电池..主电路中间部分是两个输出并联的buck型dc/dc变换器;为了抑制mosfet管因过压、du/dt或者过流、di/dt产生的开关损耗;本设计的dc/dc变换器采用具有缓冲电路的buck变换器..主电路是由两个互相独立输出端并联的buck电路组成;一路是光伏发电系统主电路;一路是风力发电系统主电路..缓冲电路由于电路中存在分布电感和感性负载;当mos管关断时;将会在mos管上产生很大的浪涌电压..为了消除浪涌电压的危害;提高mos管工作可靠性和效率;常用的方法是使用缓冲电路..随着社会的发展和能源的短缺;高科技和新技术得到广泛的应用..新能源的发展和开发是人类发展的趋势..风能和太阳能必将在这个资源稀缺的年代得到大力推广和使用..我国可以在这方面努力;争取在新能源方面走在世界的前列..。
科技成果——风光能源互补发电技术成果简介风光互补发电技术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，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。
该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。
夜间和阴雨天无阳光时由风能发电，晴天由太阳能发电，在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用，实现了全天候的发电功能。
适用范围该技术适用于年平均风速在4m/s左右，光照较为充足，太阳能年辐射总量大于4500MJ的地区。
关键技术该技术完全利用风能和太阳能来互补发电，无需外界供电。
需配备风光发电的基本设备：风机、太阳能、蓄电池和逆变器。
风光能源互补发电设备可根据项目所需电量配备。
该技术主要原理：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，通过电缆线存入蓄电池储存，使用时通过变频逆变器将蓄电池内直流电转化为交流电输出作为办公、生活或照明用电。
太阳能发电：将太阳能转化转变为电能存储入蓄电池，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。
风光互补发电系统完全取自自然界的风能和光能，是可再生清洁能源，相比于普通供电系统具有以下技术特点：（1）完全利用风能和太阳能来发电，无需外界供电，节约能耗，减少排放；（2）免除建变电站、线路开挖、架设高低压线路和高低压配电系统等土建、机电工程；（3）电力设施维护工作量及相应的费用开销大幅度下降；（4）低压供电，运行安全、维护简单。
图1 风光互补供电原理图典型案例一、风光能源互补发电技术在公路施工中的应用（1）应用单位中交第四公路工程局有限公司、中交四公局第一工程有限公司（2）应用情况风光互补技术设备资金每套投入13.6万元。
如常规接入电网，按6km接电计算，需投入80.2万元。
（3）效益分析风光能源互补发电技术直接节能量体现在无需外界供电，参照已实施项目的发电数据，按照月产电量不低于5100kWh，每个项目每年节约电能6.12万kWh，折合节能量20.2tce，每年减少CO2排放50.35t。
风光互补发电系统风光互补发电系统第⼀章绪论1.1 能源与环境问题能源是是国民经济发展与社会⽂明进步的基⽯，能源可持续发展是⼈类社会可持续发展的重要保障之⼀。
从原始社会开始，化⽯能源逐步成为⼈类所⽤能源的主要来源，这种状况⼀直延续⾄科技发达的现代社会。
随着⼈类对能源需求的⽇益增加，化⽯能源的储量正⽇趋枯竭。
此外，⼤量使⽤化⽯燃料⼰经为⼈类⽣存环境带来了严重的后果，全世界每天产⽣约1亿吨温室效应⽓体，⼰经造成极为严重的⼤⽓污染、温室效应、酸⾬等环境影响。
开发利⽤可再⽣新能源以实现能源可持续发展是⼈类应对能源问题的有⼒⽅法之⼀。
1.2 新能源发展现状当前，世界各国普遍重视能源技术创新，技术研发与制度创新越来越受到推崇。
美提出培育世界领先⽔平的科技⼈员，建设世界⼀流的能源科技基础设施，整合基础研究和应⽤研究，加快研究电⼒储备、智能电⽹、超导输电、⼆氧化碳捕获、先进电池、纤维素⼄醇、氢燃料以及清洁煤、核能、太阳能和风能等先进发电技术。
⽇本也提出了引导未来能源技术的战略，从2050年、2100年超长期视点出发，展望未来能源技术，制定2030年科技战略。
我国也看到新能源发展的紧迫性，加快建⽴法律法规，积极扶持新能源发展，新能源在我国的发展速度很快。
在新能源体系中，可再⽣能源是⾃然界中可以不断再⽣、永续利⽤的资源，它对环境⽆害或危害极⼩，⽽且资源分布⼴泛，适宜就地开发利⽤，主要包括风能、太阳能、⽔能、⽣物质能、地热能、海洋能等。
1.3 互补发电的概念很多可再⽣新能源因其资源丰富、分布⼴泛，⽽且在清洁环保⽅⾯具有常规能源所⽆法⽐拟的优势，因⽽获得了快速的发展。
尤其是⼩规模的新能源发电技术，可以很⽅便地就地向附近⽤户供电，⾮常近合在⽆电、少电地区推⼴普及。
不过由于风能、太阳能等可再⽣新能源本⾝所具有的变化特性，所以独⽴运⾏的单⼀新能源发电⽅式很难维持整个供电系统的频率和电压稳定。
考虑到新能源发电技术的多样性，以及它们的变化规律并不相同，在⼤电⽹难以到达的边远地区或隐蔽⼭区，⼀般可以采⽤多种电源联合运⾏，让各种发电⽅式在个系统内互为补充，通过它们的协调配合来提供稳定可靠的、电能质量合格的电⼒，在明显提⾼可⽣能源可靠性的同时，还能提⾼能源的综合利⽤率。
