风光互补发电系统及其发展

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1、ShijianTansuo◆实践探索l风光互补发电系统及其发展蔡朝月夏立新(南京市栖霞区电力设备安装有限公司，江苏南京210003)摘要：新能源领域中的风力发电技术和太阳能发电技术发展非常迅速，风光互补发电方案是独立供电系统的最佳选择。关键词：新能源；风力发电：太阳能发电风光互补发电随着经济的快速发展，能源的消耗逐年增加，常规能源面站、公路和铁路的信号站、地质勘探和野外考察的工作站、偏临日益枯竭的窘境，迫切需要可再生的新型清洁能源。在目远的农牧民等需要低成本、高可靠性的独立电源系统的潜在前众多可再生能源与新能源技术开发中，潜力最大、最具开发用户。集中于风力发电及太阳能发电的

2、控制算法研究和小型价值的是风能和太阳能。它们是是最普遍的自然资源，也是取新能源系统的研究，而小型风光互补发电系统的也逐渐得以呈之不尽的可再生能源。近年来，风能和太阳能的利用技术发展现在人们的视野里。迅速，lO年前，世界风光发电总功率不到100万kw，如今已超目前国内对小型风光互补发电系统的研究也仅限于系统过1000万kW。据估计，20年内风光发电将可满足世界电力需的组成与控制、设备的选用以及系统仿真等。求的10％，成为21世纪主要的电源之一。世界各国都对新型能小型风光互补发电系统一般包括风力发电机、太阳能电源进行了深入的研究和开发。目前欧洲在这方面处于领先水池组件、控制器、

3、逆变器、耗能负载、蓄电池组以及支架等。发平，特别是在风力发电和太阳能发电技术方面取得了大量成电系统具体工作原理如图1所示。白天在太阳光的照射下，太果欧洲在新能源领域的研究主要集中于大型并网电场以及阳能电池组件产生的直流电流与风力发电机组发出的交流电相关技术的研究。目前风力发电最大单机容量已经超过了经整流后，通过控制器一部分经逆变器转化成交流电供负载415MW，而太阳能发电容量也超过了lO0kW。国外在风光互使用，另一部分对蓄电池进行充电；当阳光或风能不足时，蓄补方面的研究却很少。电池的电能通过逆变器转化为交流电供交流负载使用(图2)。我国的风力发电和太阳能发电技术起步较晚，

4、由于我国风光互补发电系统有很多优点：是人口大国，人均能源匮乏，远低于世界平均水平，我国能源(1)利用太阳能、风能的互补特性，可以获得比较稳定的发展战略研究会议文献表明：“我国电力工业的结构应当多元总输出，有效解决无风或无阳光电力供应中断问题，提高供电化，利用多种能源资源积极发展新能源和可再生能源用于发的稳定性和可靠性；电。这是一条以煤炭为基础能源的多元化的可持续发展的中国能源发展之路，是一条适合我国国情的能源发展之路”。太阳能与风能在时间上和地域上天然具有很强的互补性，风力发电(风电)和太阳能发电(光电)系统在我国已得到初步应用。这两种发电方式各有其优点，但风电和光电分别在

5、无风和阴雨天等气候条件下无法保证电能的连续供应，对于无电网的边远地区，单独使用风电或光电需配备相当大的储能设备。采用风力发电和太阳能发电互补(风光互补)技术后，可以有效解决单一发电不连续问题，保证基本稳定的供电。我国属季风气候区，一般冬季风大，太阳辐射强度小；夏季风小，太阳辐射强度大，风光互补发电技术正在得到广泛应用。图1风／光互补发电系统原理图以风力和阳光资源为能源，通过风力发电机和太阳能电池将风能和太阳能转化为电能，供给用电设备使用。1风，光互补发电系统一最合理的独立电源系统20年来风力发电和太阳能发电在我国的沿海、新疆和内蒙等地得到了一定的推广应用。由于对环境和能源的

6、重视，国内在新能源领域的研究困于资金的限制，针对部队的边防哨所、邮电通讯的中继图2分布式风光互补供电系统框图机电信息2009年第24期总第234期99I实践探索◆shIjianTansu。(2)在保证同样供电的情况下，可大大减少储能蓄电池的由于太阳能与风能的互补性强，风光互补发电系统在资容量：源上弥补了风电和光电独立系统在资源上的缺陷。同时，风电(3)对风电和光电进行合理的设计和匹配后，可以基本上和光电系统在蓄电池组和逆变环节是可以通用的，所以风光保障用户电力供应，无需配备其他电源。互补发电系统的造价可以降低，系统成本趋于合理。太阳能电2风光互补发电系统的适用性池可以将光能

7、转换成电能。它将太阳能电池组件与风力发电2．1资源的评价机有机地配合组成一个系统，可充分发挥各自的特性和优势，偏远地区一般用电负荷都不大，所以用电网送电就不经最大限度的利用好大自然赐予的风能和太阳能。对于用电量济，在当地直接发电，最常用的就是采用柴油发电机。但柴油大、用电要求高，而风能资源和太阳能资源又较丰富的地区，的储运对偏远地区成本太高，所以柴油发电机只能作为一种风光互补供电无疑是一种最佳选择。短时的应急电源。要解决长期稳定可靠的供电问题，只能依赖由于太阳能与风能的互补性强，风光互补发电系统在资当地的自然能源。