风光互补(风光互补发电系统应用前景分析)


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由于独立的风电和光伏无法保证无风雨天等气候条件下电能的持续供应，对于没有电网的偏远地区，单独使用风电或光伏需要配备容量相当的储能设备。因此，采用风光互补发电技术后，通过太阳能电池、风力发电机和蓄电池的有效结合，可以有效解决单一发电不连续的问题，保证基本稳定的供电。风光互补发电技术在中国主要应用于以下领域。

1.无电农村的生活和生产用电

目前，中国有8亿人生活在农村，其中约5%的人用不上电。在我国，无电的农村往往位于风能和太阳能丰富的地区，利用风光互补发电系统解决用电问题潜力巨大。采用标准化的风光互补发电系统有利于加快这些地区的经济发展，提高其经济水平。此外，利用风光互补系统开发丰富的可再生能源，可以为偏远地区的农村人口提供最合适、更便宜的电力服务，促进偏远地区的可持续发展。

我国建成的集中供电系统，利用可再生能源独立运行，只提供照明和生活用电，不能或不运行生产性负荷，使得系统运行的经济性较差。使独立于可再生能源运行的集中供电系统在经济上可持续，涉及到系统的归属、管理机制、电费标准、生产负荷管理、 *** 补贴资金的来源、数量和分配渠道等。然而，这种可持续发展模式对包括中国在内的所有发展中国家都具有深远的意义。

2.2的应用。户外照明中的LED

世界室外照明工程的耗电量约占全球发电量的12%。在全球能源和环保日益紧张的背景下，风光互补LED照明技术的节能工作备受世界瞩目。风光互补LED照明系统的基本原理是太阳能和风能以互补的形式通过控制器对蓄电池进行智能充电，各种LED户外照明灯在夜间根据光线的强弱自动开关。智能控制器具有无线 *** 通信功能，可与后台计算机实现三遥管理(遥测、遥信、遥控)。智能控制器还具有强大的人工智能功能，可对整个照明工程实施先进的计算机三遥管理(照明灯具运行检查、故障和防盗报警)。室外照明工程主要包括:

(1)经销店道路照明工程(快速路、主干道、次干道、支路)。

(2)城市社区照明工程(路灯、庭院灯、草坪灯、埋地灯、壁灯等。).

目前已开发的新能源新光源户外照明工程有:风光互补LED智能路灯、风光互补LED住宅道路照明工程、风光互补LED景观照明工程、风光互补LED智能隧道照明工程。

3.航标的应用。

太阳能光伏发电系统，特别是灯塔，在我国部分地区已经应用于航标，但也存在一些问题，最突出的是在持续恶劣天气条件下太阳能发电不足，容易导致电池过放电、熄灯，影响电池性能。

恶劣的天气条件往往伴随着大风，也就是说，太阳能发电不理想的天气条件往往是风能最丰富的时候。针对这种情况，可以采用以风力发电为主，光伏发电为辅的风光互补发电系统来替代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。，满足航标的能源应用要求。当太阳能配置满足春夏季能源供应时，风光互补发电系统不会启动；在冬春季节或连续阴雨天气、太阳能发电不佳的情况下，启动风光互补发电系统。

4.高速公路监控设备的电源

目前，高速公路摄像头通常24小时运行，采用传统的市电供电系统。虽然功率不大，但是因为数量多，会消耗大量的电能，所以传统的供电系统不利于节能。而且摄像头电源的电缆经常被盗，造成很大损失，大大增加了使用和维护成本，增加了高速公路运营单位的运营成本。

由于高速公路监控系统点多线长，采用传统的公共电网供电，不仅施工难度大，而且完成成本高。目前太阳能光伏发电成本比较高，风能成本比较低。两者的互补性对于高速公路监控系统等用电场合和远离电网的缺电场所有其独特的优势。

应用风光互补发电系统为道路监控摄像头提供电源，不仅节约能源，而且不需要铺设电缆，降低了被盗的可能性。而我国部分地区会出现恶劣的天气条件，如持续阴雨天气，日照少，风力达不到风机的启动风力，会导致不连续供电的现象。此时可以利用原有的市电线路，在太阳能和风能不足的情况下，自动为电池充电，保证系统的正常运行。因为每个监测点都是一个独立的供电系统，即使一个监测点出现供电故障，也不会影响系统中其他监测点的正常工作。

5.在通信基站中的应用

目前我国很多海岛、山区等地远离电网。但由于当地旅游、渔业、航海等行业的通信需求，需要建立通信基站。这些基站的用电负荷并不大，如果采用市电供电，铺设电杆的成本很高；如果采用柴油机供电，存在柴油储运成本高、系统维护困难、可靠性低等问题。

要解决长期稳定可靠的供电问题，只能依靠当地的自然资源。作为取之不尽的可再生资源，太阳能和风能在岛屿上相当丰富。此外，太阳能和风能在时间和地域上有很强的互补性。风光互补发电系统是一种具有良好可靠性和经济性的独立供电系统，适用于通信基站供电。由于基站有基站维护人员，系统可以配备柴油发电机，在太阳能和风力发电不足时使用。这可以减少系统中太阳能电池阵列和风力涡轮机的容量，从而降低系统成本并增加系统的可靠性。

6.在抽水蓄能电站中的应用

风光互补抽水蓄能电站利用风能和太阳能发电，直接驱动水泵实现抽水蓄能，无需电池，然后利用储存的水能实现稳定发电。这种能源开发方式将传统水能与风能、太阳能相结合，利用三种能源的时间空分布差异，实现互补开发。适用于电网难以覆盖的偏远地区，有利于能源开发中的生态环境保护。发展风光互补抽水蓄能电站至少满足以下两个条件:

(1)三种能源在能量转换过程中应保持能量守恒。

(2)泵送系统组成的自循环系统水量保持平衡。

虽然成本电价略高于水电站，但可以解决部分地区小水电站冬季无法发电的问题。因此，风光互补抽水蓄能电站多能源互补开发模式具有独特的技术和经济优势，可以在一些有条件的地区作为能源利用方案。

关键词： 风光