風光互補風光互補技術評析一、概念及技術原理光電系統是利用光電板將太陽能轉換成電能，然后通過控制器對蓄電池充電，最后通過逆變器對用電負荷供電的一套系統。該系統的優點是系統供電可靠性高，運行維護成本低，缺點是系統造價高。風電系統是利用小型風力發電機，將風能轉化成電能，然后通過控制器對蓄電池充電，最后通過逆變器對用電負荷供電的一套系統。該系統的優點是系統發電量較高，系統造價較低。缺點是小型風力發電機可靠性低。 風光互補，是一套發電應用系統，該系統是利用太陽能電池方陣、風力發電機（將交流電轉化為直流電）將發出的電能存儲到蓄電池組中，當用戶需要用電時，逆變器將蓄電池組中儲存的直流電轉變為交流電，通過輸電線路送到用戶負載處。是風力發電機和太陽電池方陣兩種發電設備共同發電。 技術構成：1.發電部分：由1臺或者幾臺風力發電機和太陽能電池板矩陣組成，完成風電；光電的轉換，并且通過充電控制器與直流中心完成給蓄電池組自動充電的工作。 2. 蓄電部分：由多節蓄電池組成，完成系統的全部電能儲備任務。3. 充電控制器及直流中心部分：由風能和太陽能充電控制器、直流中心、控制柜、避雷器等組成。完成系統各部分的連接、組合以及對于蓄電池組充電的自動控制。 4.供電部分：由一臺或者幾臺逆變電源組成，可把蓄電池中的直流電能變換成標準的220V交流電能，供給各種用電器，,或者采用小功率led光源，蓄電池可以直接供電。2、特點A、風光互補發電系統由太陽能光電板、小型風力發電機組、系統控制器、蓄電池組和逆變器等幾部分組成，發電系統各部分容量的合理配置對保證發電系統的可靠性非常重要。 B、由于太陽能與風能的互補性強，風光互補發電系統在資源上彌補了風電和光電獨立系統在資源上的缺陷。同時，風電和光電系統在蓄電池組和逆變環節是可以通用的，所以風光互補發電系統的造價可以降低，系統成本趨于合理。C、風光互補發電站是針對通信基站、微波站、邊防哨所、邊遠牧區、無電戶地區及海島，在遠離大電網，處于無電狀態、人煙稀少，用電負荷低且交通不便的情況下，利用本地區充裕的風能、太陽能建設的一種經濟實用性發電站。3、風光互補的優點A、晝夜互補中午太陽能發電，夜晚風能發電B、季節互補夏季日照強烈，冬季風能強盛。C、穩定性高利用風光的天然D、互補性，大大提高系統供電穩定性 。對比：單純的風能與太陽能供電有顯著的缺陷A、季節性障礙無法克服B、供電不穩定C、公用設施供電不適宜 4、產品及應用A、風光互補公共照明系統完全利用風和太陽光能為燈具供電（無需外接電網）。系統兼具風能和太陽能產品的雙重優點，由風、光能協同發電，電能儲于蓄電池中，開關智能控制，自動感應外界光線變化，無須人工操作，主要用于鄉村結合道路、高速公路、城市道路、防洪堤及景觀道路 。產品特點：1、零電費、零排放，節能減排、綠色環保、未來照明發展的重要方向之一。2、 三免產品： 免能耗：利用自然資源自身發電，無需外界供電；免配套：獨立供電，無需其他輔助輸電設備；免電費：自身發電，運行不需要電費支出；風光互補公共照明系統應用范圍：城市路燈 ；農村路燈“路路亮”高速公路；防洪堤；景觀工程；小區公共照明等。 B、家庭供電系統：主要用于農村無電戶、別墅度假屋、漁船游艇、家庭并網系統。C、風光互補分布式電站系統：主要應用于分布式電站、用戶側并網、海島、邊防哨所無電村集中供電。D、風光互補離網型獨立供電系統：主要應用于通信基站、加油站、收費站、養殖場等。E、風光互補監控指示系統：主要應用于：交通監控、指示；治安國防監控；石油、天然氣、電力線監控；森林防火監控等。二、風光互補發電系統技術評價 光電系統是利用光電板將太陽能轉換成電能，然后通過控制器對蓄電池充電，最后通過逆變器對用電負荷供電的一套系統。該系統的優點是系統供電可靠性高，運行維護成本低，缺點是系統造價高。 風電系統是利用小型風力發電機，將風能轉化成電能，然后通過控制器對蓄電池充電，最后通過逆變器對用電負荷供電的一套系統。該系統的優點是系統發電量較高，系統造價較低，運行維護成本低。缺點是小型風力發電機可靠性低。 另外，風電和光電系統都存在一個共同的缺陷，就是資源不確定性導致發電與用電負荷的不平衡，風電和光電系統都必須通過蓄電池儲能才能穩定供電，但每天的發電量受天氣的影響很大，會導致系統的蓄電池組長期處于虧電狀態，這也是引起蓄電池組使用壽命降低的主要原因。 由于太陽能與風能的互補性強，風光互補發電系統在資源上彌補了風電和光電獨立系統在資源上的缺陷。同時，風電和光電系統在蓄電池組和逆變環節是可以通用的，所以風光互補發電系統的造價可以降低，系統成本趨于合理。 風光互補發電系統可以根據用戶的用電負荷情況和資源條件進行系統容量的合理配置，既可保證系統供電的可靠性，又可降低發電系統的造價。無論是怎樣的環境和怎樣的用電要求，風光互補發電系統都可作出最優化的系統設計方案來滿足用戶的要求。應該說，風光互補發電系統是最合理的獨立電源系統。目前，推廣風光互補發電系統最大保障是小型風力發電機的可靠性問題。 幾十年來，小型風力發電機技術有了很大的發展，產業發展也取得了一定的成就，但從根本上說，可靠性問題一直沒有得到解決。長期以來，出于成本上的考慮，先進的液壓控制技術沒有在小型風力發電機的限速保護上采用，只是通過空氣動力學原理，采用簡單的機械控制方式對小型風力發電機在大風狀態下進行限速保護。機械限速結構的特點是小型風機的機頭或某個部件處于動態支撐的狀態，這種結構在風洞的實驗的條件下，可以反映出良好的限速特性，但在自然條件下，由于風速和風向的變化太復雜，而且自然環境惡劣，小型風力發電機的動態支撐部件不可避免的會引進振動和活動部件的損壞，從而使機組損壞。 目前最好的小型風力發電機只保留了三個運動部件（運動部件越少越可靠已是大家的共識），一是風輪驅動發電機主軸旋轉，二是尾翼驅動風機的機頭偏航，三是為大風限速保護而設的運動部件。前兩個運動部件的不可缺少的，這也是風力發電機的基礎，實踐中這兩個運動部件故障率并不高，主要是限速保護機構損壞的情況多。要徹底解決小型風力發電機的可靠性問題必須在限速方式上有最好的解決辦法。 華豫新能源公司研究開發的限速保護理念是一種全新的磁電限速保護，其技術要點在于當風力機處于“過功率”狀態時給發電機一個反向磁阻力距，大幅增加發電機所消耗的功率，使之大于風輪輸出的功率，從而使風輪轉速下降，風輪轉速的下降，使風輪的葉尖速比減小，從而降低定槳距風輪的風能利用率，減小風輪吸收的風能，從而進一步減低風輪轉速為此連鎖作用所產生的實際效果是減速而不是限速，而磁電響應的過程，使保護動作十分安全可靠。隨著傳統能源的日益緊缺和低碳生活理念的倡導，太陽能的應用將會越來越廣泛，尤其太陽能發電領域在短短的數年時間內已發展成為成熟的朝陽產業。下面淺談太陽能路燈照明的優缺點： 1：目前制約太陽能發電應用的最重要環節之一是價格。2：一些工程商常選用LED燈做為太陽能路燈的照明，但是LED燈的質量層差不齊，光衰嚴重的LED半年就有可能衰減50%光照度。所以一定要選擇光衰較慢的LED燈，或者選用無極燈、低壓鈉燈等。 3：蓄電池的使用壽命也應該考慮在整個路燈系統應用中，一般的蓄電池保修三年或五年，但一般的蓄電池在一年、甚至半年以后就會出現充電不滿的情況，有些實際充電率有可能下降到50%左右，這必將影響連續陰雨天時期的夜間正常照明，所以選擇一款較好的蓄電池尤為重要。 4：控制器的選擇往往也是被工程商忽略的一個問題，控制器的質量層差不齊，12V/10A的控制器市場價格在100-200元不等，雖然是整個路燈系統中價值最小的部分，但它卻是非常重要的一個環節。控制器的好壞直接影響到太陽能路燈系統的組件壽命以及整個系統的采購成本，5:控制器的防水，控制器一般裝于燈罩、電池箱中，一般也不會進水，但在實際工程案例中控制器端子的連接線往往因為雨水順著連接線流入控制器造成短路。所以在施工時應該注意將內部連接線彎成“U”字型并固型，外部連接線也可以固定為“U”型，這樣雨水就無法淋入造成控制器短路，另外還可在內外線接口處涂抹防水膠。6：距離市區較遠的地方還應該注意防盜工作，很多工程商因為施工疏忽，沒有進行有效的防盜，導致蓄電池、電池板等組件被盜，不僅影響了正常照明，也造成了不必要的財產損失。 目前工