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隨著能源危機日益臨近，新能源已經成為今后世界上的主要能源之一。其中太陽能已經逐漸走入我們尋常的生活，風力發電偶爾可以看到或聽到，可是它們作為新能源如何在實際中去應用？新能源的發展究竟會是怎樣的格局？這些問題將是我們在今后很長時間里需要探索的。

一、風光互補優勢：

1) 傳統的風力發電和太陽能發電在資源利用上有其自身的缺陷，有些地區日照時間短或風力不足，單獨使用風力發電或太陽能發電不能滿足供電的需要。但風能和太陽能的互補性很強，無風時可能會有太陽，無太陽時可能會有風，白天日照充足時可能風小，夜晚沒有日照時可能風大。風光互補供電系統正是利用這一原理強強聯合，優勢互補的。該系統彌補了風電和光電獨立系統的缺陷，它是合理的獨立電源系統，是新能源綜合開發和利用的完美結合。

2) 區域離網獨立供電、分戶離網獨立供電的特點是：較并網發電而言投資小、見效快，占地面積小，從安裝到投入使用的時間視其工程量，少則一天多則二個月，無需專人值守，易于管理。

3) 風光互補離網供電系統易于安裝使用，一個家庭，一個村莊、一個區域，無論個人、集體均可采用。并且供電區域規模小、供電區域明確，便于維護。

4) 風光互補離網供電系統因其易于安裝的優勢，可以成為一種社會各方面都來參與開發的項目。因此，可以有效的鼓勵和吸納社會閑散資金投入到再生能源的開發之中并使投資得以收益回報，既有利于國家、有利于社會、有利于集體、也有利于個人。

5) 解決了偏遠地區無法供電的難題，解決了傳統供電線損大成本高的難題。風光互補離網供電系統，不但緩解了電力緊張局面，同時也實現了綠色能源、開發了再生能源，促進了循環經濟的發展。

二、風光互補原理：

 (1)風力發電部分是利用風力機將風能轉換為機械能，通過風力發電機將機械能轉換為電能，再通過控制器對蓄電池充電，由電能變成化學能存儲起來供應穩定使用；

(2)光伏發電部分利用太陽能電池板的光伏效應將光能轉換為電能，然后對蓄電池充電，通過逆變器將直流電轉換為交流電對負載進行供電；

(3)逆變系統把蓄電池中的直流電變成AC 220V單相或者AC 380V三相交流電，保證交流電負載設備的正常使用。同時還具有自動穩壓功能，可改善風光互補發電系統的供電質量；

(4)控制部分根據日照強度、風力大小及負載的變化，不斷對蓄電池組的工作狀態進行切換和調節：一方面把調整后的電能直接送往直流或交流負載。另一方面把多余的電能送往蓄電池組存儲。發電量不能滿足負載需要時，控制器把蓄電池的電能送往負載，保證了整個系統工作的連續性和穩定性，還要在惡劣天氣時候，會進行剎車等對風力發電機的保護動作；

(5)蓄電池部分由多塊蓄電池組成，在系統中同時起到能量調節和平衡負載兩大作用。它將風力發電系統和光伏發電系統輸出的電能轉化為化學能儲存起來，以備供電不足時使用。

風光互補供電系統是由風力發電機組、太陽能光伏電池組、控制器、蓄電池、逆變器、交流直流配電設備組成，該系統是集風能、太陽能及蓄電池等多種能源發電技術及系統智能控制技術為一體的復合可再生能源發電系統。 

風光互補發電系統能量轉換原理：

風能—機械能-電能

太陽能—電能      兩者電能匯合存儲到電池，電能—化學能-電能

三、關鍵設備

①、風力發電機

    風力渦輪葉片：由高強度的工程塑料精密注塑成型，風輪運轉平穩而安靜，震動小，噪音低。該風輪的翼型經空氣動力專家精心設計而成，具有很低的起動風速與切入風速以及低噪音，高風能利用效率，并能依靠葉片在高風速下的失速性能防止在大風情況下飛車。

發電機：采用優質稀土永磁材料。發電機體積小，重量輕而且發電效率高。電機專家獨特的電磁設計技術造就了該發電機具有優異的起動性能，有效保證了風力發電機在輕風起動，微風發電。

    整機：全部采用優質鋁合金精密鑄件與不銹鋼配件組成，具有重量輕、高可靠性特點。廣泛適用于-40℃到60℃環境溫度以及高濕、風沙及鹽霧等多種環境。

    小型風力發電機造型優美，安裝方便。它使您在全天候享受清潔能源的同時，也給您帶來一道美麗的風景線。

②、太陽能板

太陽能電池板是太陽能發電系統中的核心部分，太陽能電池板的作用是將太陽的光能轉化為電能后，輸出直流電存入蓄電池中。太陽能電池板是太陽能發電系統中最重要的部件之一，其轉換率和使用壽命是決定太陽電池是否具有使用價值的重要因素。 組件設計：按國際電工委員會IEC：1215：1993標準要求進行設計，采用36片或72片多晶硅太陽能電池進行串聯以形成12V和24V各種類型的組件。該組件可用于各種戶用光伏系統、獨立光伏電站和并網光伏電站等。

③、風光互補充電控制器

本控制器采用PWM無級卸載的兩階段充電模式，在太陽能、風能所發出的電能超過蓄電池和輸出需要時，控制器必須將能量通過卸荷釋放掉。本電源的控制方式是采用PWM（脈寬調制）方式進行無級卸載，即可以達到上千級的卸載，或者采取使用卸荷電阻，把電能消耗在電阻上。所以，在正常卸載情況下，可確保蓄電池電壓始終穩定在浮充電壓點，而只是將多余的電能釋放到卸荷上。從而保證了最佳的蓄電池充電特性，使得電能得到充分利用，并確保了蓄電池的使用壽命

   可靠性：智能化、模塊化設計,結構簡單，功能強大；工業級的優質元器件和嚴格的生產工藝，適合于高溫、低溫等相對惡劣的工作環境并具有可靠的性能和使用壽命。

?  PWM無級卸載：此方式可將多余電能分為上千個階段進行卸載，一邊對蓄電池充電一邊把多余的能量卸除，有效地延長了蓄電池的使用壽命。

?  風機采用限壓限流充電模式：當蓄電池的電壓大于設定的浮充電壓點時，采用PWM限壓充電模式，控制器將多余的能量卸除，以延長蓄電池的使用壽命；當風機的充電電流大于設定的風機剎車電流點時，控制器將啟動自動剎車以保護蓄電池。

?  直觀的顯示功能：以直觀的數字和圖形形式顯示系統狀態和參數，包括：蓄電池電壓、風機電壓、光伏電壓、風機功率、光伏功率、風機電流、光伏電流、蓄電池電量狀態。可以通過液晶的四個按鍵，可以瀏覽顯示內容。

?  完善的保護功能：蓄電池過充、過放、防反接保護；風機限流、自動剎車和手動剎車保護；光伏防反充、防反接保護；防雷保護等。

④、蓄電池

蓄電池的作用是在有光照時將太陽能電池板所發出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來。太陽能蓄電池是‘蓄電池’在太陽能光伏發電中的應用，采用的有鉛酸免維護蓄電池、普通鉛酸蓄電池,膠體蓄電池和堿性鎳鎘蓄電池四種。 國內被廣泛使用的太陽能蓄電池主要是：鉛酸免維護蓄電池和膠體蓄電池,這兩類蓄電池，因為其固有的“免”維護特性及對環境較少污染的特點,很適合用于性能可靠的太陽能電源系統,特別是無人值守的工作站。

產品特點如下：

設計浮充壽命（25℃）：10年；

凃膏式鉛-錫-鈣合金厚極板，使用壽命長；

添加納米聚合物優質膠體，電解液分布均勻，不存在酸液分層現象；

過量電解液，電池熱容量大，熱消散能力強，工作溫度范圍寬；

專用負鉛膏配方、可解決電池深放電時負極板硫化問題，提高電池的充電接受性能，進而改善電池的充放電循環性能；

低壓安全閥,啟閉靈敏,產品使用安全、可靠；

⑤、逆變器

太陽能的直接輸出一般都是直流電。為能向AC 220V單相和AC 380V三相的電器提供電能，需要將太陽能發電系統所發出的直流電能轉換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器，而且逆變器的帶載能力也影響著后續設備的穩定運行及安全需要。

三、應用范圍：

邊遠無電地區居民生活用電 照明、電視、洗衣機和深水井飲用、灌溉等生產生活用電

交通燈領域 航標燈、交通/鐵路信號燈、交通警示/標志燈、路燈

與汽車配套 太陽能汽車/電動車、電池充電設備、汽車空調、換氣扇、冰箱等

通訊/通信領域 太陽能無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統

石油、海洋、氣象領域 石油管道和水庫閘門陰極保護太陽能電源系統、石油鉆井平臺生活及應急電源、海洋檢測設備、氣象/水文觀測設備等

其他 便攜式電器、海水淡化設備供電等