第一篇：風光互補優(yōu)缺點

風光互補風光互補技術評析

一、概念及技術原理

光電系統(tǒng)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(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)供電可靠性高，運行維護成本低，缺點是系統(tǒng)造價高。

風電系統(tǒng)是利用小型風力發(fā)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(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)發(fā)電量較高，系統(tǒng)造價較低。缺點是小型風力發(fā)電機可靠性低。

風光互補，是一套發(fā)電應用系統(tǒng)，該系統(tǒng)是利用太陽能電池方陣、風力發(fā)電機（將交流電轉化為直流電）將發(fā)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?yōu)榻涣麟?，通過輸電線路送到用戶負載處。是風力發(fā)電機和太陽電池方陣兩種發(fā)電設備共同發(fā)電。

技術構成：

1.發(fā)電部分：由1臺或者幾臺風力發(fā)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(jié)蓄電池組成，完成系統(tǒng)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(tǒng)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(fā)電系統(tǒng)由太陽能光電板、小型風力發(fā)電機組、系統(tǒng)控制器、蓄電池組和逆變器等幾部分組成，發(fā)電系統(tǒng)各部分容量的合理配置對保證發(fā)電系統(tǒng)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(fā)電系統(tǒng)在資源上彌補了風電和光電獨立系統(tǒng)在資源上的缺陷。同時，風電和光電系統(tǒng)在蓄電池組和逆變環(huán)節(jié)是可以通用的，所以風光互補發(fā)電系統(tǒng)的造價可以降低，系統(tǒng)成本趨于合理。

C、風光互補發(fā)電站是針對通信基站、微波站、邊防哨所、邊遠牧區(qū)、無電戶地區(qū)及海島，在遠離大電網，處于無電狀態(tài)、人煙稀少，用電負荷低且交通不便的情況下，利用本地區(qū)充裕的風能、太陽能建設的一種經濟實用性發(fā)電站。

3、風光互補的優(yōu)點

A、晝夜互補——中午太陽能發(fā)電，夜晚風能發(fā)電 B、季節(jié)互補——夏季日照強烈，冬季風能強盛。C、穩(wěn)定性高——利用風光的天然 D、互補性，大大提高系統(tǒng)供電穩(wěn)定性。

對比：單純的風能與太陽能供電有顯著的缺陷 A、季節(jié)性障礙無法克服 B、供電不穩(wěn)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(tǒng)

完全利用風和太陽光能為燈具供電（無需外接電網）。系統(tǒng)兼具風能和太陽能產品的雙重優(yōu)點，由風、光能協(xié)同發(fā)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(xiāng)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(jié)能減排、綠色環(huán)保、未來照明發(fā)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(fā)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(fā)電，運行不需要電費支出； 風光互補公共照明系統(tǒng)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(qū)公共照明等。

B、家庭供電系統(tǒng)：主要用于農村無電戶、別墅度假屋、漁船游艇、家庭并網系統(tǒng)。

C、風光互補分布式電站系統(tǒng)：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(tǒng)：主要應用于通信基站、加油站、收費站、養(yǎng)殖場等。

E、風光互補監(jiān)控指示系統(tǒng)：主要應用于：交通監(jiān)控、指示；治安國防監(jiān)控；石油、天然氣、電力線監(jiān)控；森林防火監(jiān)控等。

二、風光互補發(fā)電系統(tǒng)技術評價

光電系統(tǒng)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(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)供電可靠性高，運行維護成本低，缺點是系統(tǒng)造價高。

風電系統(tǒng)是利用小型風力發(fā)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(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點是系統(tǒng)發(fā)電量較高，系統(tǒng)造價較低，運行維護成本低。缺點是小型風力發(fā)電機可靠性低。

另外，風電和光電系統(tǒng)都存在一個共同的缺陷，就是資源不確定性導致發(fā)電與用電負荷的不平衡，風電和光電系統(tǒng)都必須通過蓄電池儲能才能穩(wěn)定供電，但每天的發(fā)電量受天氣的影響很大，會導致系統(tǒng)的蓄電池組長期處于虧電狀態(tài)，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(fā)電系統(tǒng)在資源上彌補了風電和光電獨立系統(tǒng)在資源上的缺陷。同時，風電和光電系統(tǒng)在蓄電池組和逆變環(huán)節(jié)是可以通用的，所以風光互補發(fā)電系統(tǒng)的造價可以降低，系統(tǒng)成本趨于合理。

風光互補發(fā)電系統(tǒng)可以根據用戶的用電負荷情況和資源條件進行系統(tǒng)容量的合理配置，既可保證系統(tǒng)供電的可靠性，又可降低發(fā)電系統(tǒng)的造價。無論是怎樣的環(huán)境和怎樣的用電要求，風光互補發(fā)電系統(tǒng)都可作出最優(yōu)化的系統(tǒng)設計方案來滿足用戶的要求。應該說，風光互補發(fā)電系統(tǒng)是最合理的獨立電源系統(tǒng)。目前，推廣風光互補發(fā)電系統(tǒng)最大保障是小型風力發(fā)電機的可靠性問題。

幾十年來，小型風力發(fā)電機技術有了很大的發(fā)展，產業(yè)發(fā)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(fā)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(fā)電機在大風狀態(tài)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(tài)支撐的狀態(tài)，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(huán)境惡劣，小型風力發(fā)電機的動態(tài)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(tài)時給發(fā)電機一個反向磁阻力距，大幅增加發(fā)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(tǒng)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(fā)電領域在短短的數年時間內已發(fā)展成為成熟的朝陽產業(yè)。下面淺談太陽能路燈照明的優(yōu)缺點：

1：目前制約太陽能發(fā)電應用的最重要環(huán)節(jié)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(tǒng)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(xiàn)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(xù)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(tǒng)中價值最小的部分，但它卻是非常重要的一個環(huán)節(jié)?？刂破鞯暮脡闹苯佑绊懙教柲苈窡粝到y(tǒng)的組件壽命以及整個系統(tǒng)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(qū)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。

目前工程案例中被盜居多為蓄電池，蓄電池埋于地下用水泥澆筑是一種有效防盜措施，在燈桿上加裝蓄電池箱的最好將其進行焊接加固。7：在眾多太陽能路燈實際應用中，很多地方的太陽能路燈不能滿足正常照明需要，尤其在陰雨天更為突出，除使用了質量較差的相關組件外，另一個主要的原因就是一味降低組件成本，不按需求設計配置，減小電池板和蓄電池的使用標準，所以導致在陰雨天路燈無法提供照明。

第二篇：家用風光互補供電系統(tǒng)

家用風光互補供電系統(tǒng)

3HZ-F系列風光互補發(fā)電系統(tǒng)適用于供給沿海島嶼，江湖，漁船家庭的照明﹑彩電，DVD，電腦及小電器用電，白天有太陽光和風力，或雖然陰天但有風，本系統(tǒng)將太陽能和風能轉換為電能一方面由逆變器輸出交流電供家庭使用，一方面給電池充電將電能存儲起來。晚間由電池供電逆變器轉換為交流電供家庭使用，晚間如有風還能繼續(xù)提供電能。萬一遇到陰天又無風的時候，存儲在電池的電能仍然能維持正常供電8-12個小時。

3HZ-F系列風光互補發(fā)電系統(tǒng)能最大限度地利用大自然的太陽能和風能，不但清潔環(huán)保而且是免費的。風光互補發(fā)電系統(tǒng)的造價比單純太陽能發(fā)電系統(tǒng)低，保證供電的時間長，是新能源家族中比較理想的一種。

3HZ-F系列風光互補發(fā)電系統(tǒng)由太陽能光伏電池板，風力發(fā)電機，蓄電池和充放電逆變一體機四部分組成，對太陽能和風力發(fā)電機給蓄電池充電及蓄電池放電由CPU進行自動控制，有防反接，過壓過流和欠壓保護，對風力發(fā)電機有剎車保護。

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第三篇：風光互補中英文翻譯

風力發(fā)電

1,介紹

興趣是持續(xù)風力渦輪機，尤其是那些擁有一個額定功率的許多兆瓦這個流行主要由既環(huán)保，也可用的化石燃料。立法鼓勵減少碳足跡的所謂的地方，所以目前正在感興趣的可再生能源。風力渦輪機仍然被看作是一種建立完善的技術，已形成從定速風力渦輪機，現(xiàn)在流行的調速技術基于雙饋異步發(fā)電機。風力是一DFIG 變速與轉子變頻器控制是轉子電壓相位和大小調整以保持最佳扭矩和必要的定子功率因數文【1】~【3】。DFIG 技術是目前發(fā)達，是常用的風力渦輪機。釘子的DFIG 是直接連接到網絡與電力電子轉子變化器之間，用以轉子繞組的網絡。這個變量速度范圍是成正比的評級的轉子等通過變頻器調速范圍+-30%轉子轉換器只需要的DFIG總量的30%的力量而使全面控制完整的發(fā)電機輸出功率。這可能導致顯著的成本節(jié)省了轉子轉換器?；瑒迎h(huán)連接，但必須保持轉子繞組，性能安全可靠。電源發(fā)電機速度特性，如圖所示2MWwind汽輪機。對于一個商業(yè)發(fā)電機速度隨風速，然而這種關系是為某一特定地點。作為風速，并因此機速度快，輸出鞏固率下降了的風力發(fā)電機減少直至關閉時提取風是比損失的發(fā)電機和液力變矩器。操作模式已經提出，風力機制造商宣稱延伸速度范圍以便在較低的速度力量提取的是比損失在系統(tǒng)等系統(tǒng)能保持聯(lián)系。這個建議標準的雙連接在正常使用調速范圍所謂DF異步發(fā)電機模式是用來延長低速運行。先前的工作已經顯示了IG模式能夠運作的DFIG 滑到80%。這一變化在運行時實現(xiàn)定子從電網DF模式，然后短巡回定子使國際組操作。所有的發(fā)電機組轉子變頻器在流經IG模式。免疫球蛋白曲線相同的曲線為30%DF滑動。估計國際組電力提取的風在低速下所獲得的曲線，推斷DF模式。參考扭矩由控制器，就可以很容易地來源于這樣的曲線。扭矩-速度數據可以存儲在一個查表所以參考轉矩和轉速變化自動。

這個能力的 現(xiàn)代DF風力渦輪機不同的無功功率吸收或產生讓風渦輪參與無功功率平衡的格子里。無功功率在電網的連接中描述的工作，由英國連接條件小結CC。6。3.2從國家電網。無功要求風電場的定義是由圖2.MVAr點——相當于功率因數為0.95領先于額定兆瓦

MVAr B點——相當于功率因數為0.95滯后于額定兆瓦

C——MVAr5 點的額定兆瓦

D點——MVAr5%額定兆瓦

E——MVAr 12點的額定兆瓦

摘要本文旨在探討控制器性能和IG模式為DF 2 MW 690V，4-pole, DFIG 使用機器參數由制造商。這是進一步研究建立在先前的穩(wěn)態(tài)性能進行了兩種操作的損耗，以及國際組模式【8】。在【8】探討了穩(wěn)態(tài)效率為雙方關系。工作說明的穩(wěn)態(tài)性能都有好處，這臺機器運行一個連接方法相對與其他。摘要本文檢視的2千瓦風力渦輪。結果全部動態(tài)控制器的方式顯示指定。配置程序做了詳細的分析，形成了轉子的電壓在整個操作范圍內DFIG模式，給出了這種能夠主宰成飛浮出水面。這是特別重要的先進控制方案設計時充分概論的工作范圍內，能被確認。仿真模型，它已經被證實對7.5kw實驗室鉆機【12】，是應用于現(xiàn)實的2千瓦風力使結論是關于擬議中的使用IG模式在真實的風力渦輪。

2.連接方法

雙饋異步點擊通常連接如圖3.GSI網絡側逆變器是一個固定的直流環(huán)節(jié)電壓與給定的功率因數的網絡。轉子側逆變器的控制，從而使最大能量提取的動能的風而使定子功率因數控制范圍內統(tǒng)一要求，盡管網格的功率因數往往是可取的。另一種連接方式為雙饋電機如圖4，這叫作異步發(fā)電機連接。定子使脫離電網和短路。轉子回路圖3.從不變。GSI一樣的控制方式。DF目的是為了控制勞損頂i幀磁鏈在吸收最大功率的動能，風能。3，控制器性能

閉環(huán)控制方式都和IG 模式DF討論的前期準備工作【12】但只有一個7.5億千瓦實驗室實驗平臺。2千瓦動力學系統(tǒng)會有所不同，本文討論了。動態(tài)控制器的性能和IG模式為DF中顯示的是這段2MW風力渦輪機。

3，IDFIG 模式

參考價值的扭矩模式控制器DF和定子無功使網格代碼要求達到【11】，圖2.摘要研究了兩種速度，使部分的控制性能表現(xiàn)出兩上方和下方的標稱功率的20%限制電網的規(guī)范要求。一個命名可以達到3億千瓦1150轉

一個額定功率是達到125千瓦1550轉。參考和實際的扭矩，網球，定子無功功率，Qs，都是顯示，兩者的速度在圖5.參考扭矩，越富有，因為這兩者都是具體的名義轉矩速度對于一個給定的速度計算出圖1；-2672海里為1150轉速和-7701海里的1550轉速。200海里的速度在雙方的動態(tài)響應，說明了一步，改變扭矩。參考定子無功功率，Qs，螺桿轉速變化之間的1150年所指定的范圍柵格規(guī)程的要求；最初-5%的生成與更進了一步，在t=+5%的3.5s產生電力。在1550轉定子動力因素，pfs，最初0.95并逐步改變在t=3s團結pfs和最后一步，在t=0.95之后4s pfs.矢量控制回路的調整為一個時間常數的0.9s 0.1秒，為特和Qs循環(huán)。矢量控制的設計是為了有一個較慢的帶寬比當前的規(guī)定。

實際轉子電流直接，irds，正交，irqs，不見對應figure6圖5中顯示。這個步驟的影響是明顯的變化對Te*irqs。這個irqs元件包含小瞬態(tài)響應1550rpm在t=三分球和t=4s是由于步改變Qs價值。這個步驟改變Qs，如圖5，導致快速變化的irds*，圖6，如有初步的誤差和實際Qs作為參考一會兒，管理作為回應?，F(xiàn)行規(guī)定，確保帶寬防止控制器對這樣的流動而不斷地獲得適當的反應速度這個方程為基礎的調諧用來控制器的設計出相似的比例和積分所得的值為現(xiàn)行規(guī)定直接和正交循環(huán)的Holdsworth魏厚【10】。

太陽能

太陽能是可再生能源。她資源豐富，即可免費使用，有無需運輸，對環(huán)境無任何污染。為人類創(chuàng)造了一種新的生活形態(tài)，使社會及人類進入一個節(jié)約能源減少污染的時代。

太陽能的利用已日益廣泛，它包括太陽能的光熱利用，太陽能的光電利用和太陽能的光化學利用等。太陽能的利用有光化學反應，被動式利用和光電轉換兩種形式。太陽能發(fā)點作為一種新興的可再生能源利用方式，使用太陽電池，通過光電轉換把太陽光中包含的能量轉化為電能，使用太陽能熱水器，利用太陽光的熱量加熱，并利用熱水發(fā)電，利用太陽能進行海水淡化?，F(xiàn)在，太陽能的利用還是不很普及，利用太陽能發(fā)電還存在成本高，轉換效率低的問題，但是太陽電池在為人造衛(wèi)星提供能源方面得到了應用。主要是硅光電池在吸收太陽所發(fā)射出來的光能，硅光電池主要是從沙子里提煉出來的，有貝爾實驗室開發(fā)。太陽能是太陽內部或者表面的黑子連續(xù)不斷的核聚變反應過程產生的能量。地球軌道上的平均太陽輻射強度為1367W/㎡.地球赤道的周長為40000km,從而可計算出，地球獲得的能量可達173000TW。在海平面上的標準峰值強度為1KW/㎡，地球表面某一點24h的年平均輻射強度為0.20KWW/㎡,相當于有102000TW的能量，人類以來這些能量維持生存，其中包括所有其它形式的可再生能源，雖然太陽能資源總量相當于現(xiàn)在人類所利用的能源的一萬多倍，但是太陽能的能量密度低，而且它因地而異，因時而變，這是開發(fā)利用太陽能面臨的主要問題。太陽能的這些特點會使它在整個綜合能源體系中的作用受到一定的限制。

盡管太陽輻射到地球大氣層的能量僅為其總輻射能量的22億分之一，但是已經高達173，000TW，也就是說太陽每秒鐘照射到地球上的能量就相當于500萬噸煤，地球上的風能，水能，海洋溫差能，波浪能和生物質能以及部分潮汐能都是來源于太陽；即使是地球上的化石燃料從根本上說也是緣故以來儲存下來的太陽能，所以廣義的太陽能包括的范圍非常大，狹義的太陽能則僅限于太陽輻射能的光熱，光電和光化學的直接轉換。

太陽電池是將光能轉換成電能的器件。能產生光伏效應的材料有許多種，如：單晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化鎵，硒銦銅等，他們的發(fā)電原理基本相同，現(xiàn)以晶體為例描述光發(fā)電過程，P型晶體硅經過摻雜磷可得N型硅，形成P-N結。

當光線照射太陽電池表面時，一部分光分子被硅材料吸收；光子的能量傳遞給了硅原子，使電子發(fā)生了遷躍，成為自由電子在P-N結兩側集聚形成了電位差，當外部接通電路時，在該電壓的作用下，將會有電流流過外部電路產生一定的輸出功率。這個過程的實質是：光子能量轉換成電能的過程。

“硅”是我們這個星球上儲藏量最豐富的材料之一，自從19世紀科學家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導體特性后，它幾乎改變了一切，甚至人們的思維，20世紀末，我們的生活中處處可見“硅”的身影和作用，晶體硅太陽電池是最近15年形成產生化最快。生產過程大致可分為五個步驟；a，提純過程b,拉棒過程c,切片過程d,制電池過程e,封裝過程。

太陽能光伏

光伏板組件是一種暴露在陽光下便會產生直流電的發(fā)電裝置，由幾乎全部以半導體物料制成的薄身固體光伏電池組成。由于沒有活動的部分，故可以長時間操作而不會導致任何損耗。簡單的光伏電池可為手表及計算機提供能源，叫較復雜的光伏系統(tǒng)可為房屋提供照明，并為電網供電。光伏板組件可以制成不同形狀，而組件又可連接，以產生更多電力。今年，天臺及建筑物表面均會使用光伏板組件，甚至被用作窗戶，天窗活遮蔽裝置的一部分，這些光伏設施通常被稱為附設于建筑物的光伏系統(tǒng)。

太陽熱能

現(xiàn)代的太陽熱能科技將陽光聚合，并運用其能量產生熱水，蒸氣和電力。除了運用適當的科技來收集太陽能外，建筑物亦可利用太陽的光和熱能，方法是在設計時加入合適的裝備，例如巨型向南窗戶或使用能吸收及慢慢釋放太陽熱力的建筑材料。`據記載，人類利用太陽能已有3000多年的歷史。將太陽能作為一種能源和動力加以利用，只有300多年的歷史。真正將太陽能作為“近期急需的補充能源”，“未來·能源結構的基礎”，則是近來的事。20世紀70年代以來，太陽能科技突飛猛進，太陽能日新月異，近代太陽能利用歷史可以從1615年法國工程師索羅門德考克斯在世界上發(fā)明第一臺太陽能驅動的發(fā)動機算起，該發(fā)明是一臺利用太陽能加熱空氣使其膨脹做功兒抽水的機器。在1615年-1900年之間，世界上有研制成多臺太陽能驅動裝置和一些其它太陽能裝置，這些動力裝置幾乎全部都采用聚光方式采集陽光，發(fā)動機功率不大，工質主要是水蒸氣，價格昂貴，實用價值不大，大部分為太陽能最好者個人研究制造。20世紀的100年間，太陽能科技發(fā)展歷史答題可分為七個階段。

第一階段（1900-1920年）

在這一階段，世界上太陽能研究的重點仍是太陽能動力裝置，但采用的聚光方式多樣化，且開始采用平板集熱器和低沸點工質，裝置逐漸擴大，最大輸出功率達73.64KW，實用目的比較明確，造價仍然很高，建造的典型裝置有：1901年，在美國加州建成一臺太陽能抽水裝置，采用截頭圓錐聚光器，功率：7.36KW;1902-1908年，在美國建造了五套雙循環(huán)太陽能發(fā)動機，采用平板聚熱器和低沸點工質；1913年，在埃及開羅以南建成一臺由5個拋物槽組成的太陽能水泵，每個長62.5m，寬4m，總采光面積達1250㎡。

第二階段（1920-1945年）

在這20多年中，太陽能研究工作處于低調，參加研究工作的人數和研究項目大為減少，其原因與礦物燃料的大量開發(fā)利用和發(fā)生第二次世界大戰(zhàn)有關，而太陽能又不能解決當時對能源 的急需，因此使太陽能研究共組逐漸受到冷落。

第三階段（1945-1965年）

在第二次世界大戰(zhàn)結束后的20年中，一些有遠見的認識已經注意到石油和天然氣資源正在迅速減少，呼吁人們重視這一問題，從而逐漸推動了太陽能研究工作的恢復和開展，并且成立太陽能學術組織，舉辦學術交流和展覽會，再次興起太陽能研究熱潮。在這一階段，太陽能研究工作取得一些重大進展，比較突出的有：1945年，美國貝爾實驗室研制成實用硅太陽電池，為光伏發(fā)電大規(guī)模應用奠定了基礎；1955年以色列泰伯等在第一次國際太陽熱科學會議上提出選擇性圖層的基礎理論，并研制成實用的黑鎳等選擇性涂層，為高效集熱器的發(fā)展創(chuàng)造了條件。此外，在這一階段里還有其它一些重要成果，比較突出的有：1952年，法國國家研究中心在比例牛斯山東部建成一座功率為50KW的大太陽爐。1960年，在美國佛羅里達建成世界上第一套用平板集熱器供熱的氨水吸收式空調系統(tǒng)，制冷能力為5冷噸，1961年，一臺帶有石英窗的斯特林發(fā)動機問世。在這一階段里，加強了太陽能基礎理論和基礎材料的研究，取得了如太陽選擇性涂層和硅太陽電池等技術上的重大突破。平板集熱器有了很大的發(fā)展，技術上逐漸成熟，太陽能吸收式空調的研究取得進展，建成一批實驗性太陽房。對難度較大的特斯林發(fā)動機和塔式太陽能熱發(fā)電技術進行了初步研究。

第四篇：風光互補發(fā)電系統(tǒng)簡介

風光互補發(fā)電系統(tǒng)簡介

一、概述

能源是國民經濟發(fā)展和人民生活必須的重要物質基礎，在過去的200多年里，建立在煤炭、石油、天然氣等化石燃料基礎上的能源體系極大的推動了人類社會的發(fā)展。但是人類在使用化石燃料的同時，帶來了嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)系統(tǒng)破壞。近年來，世界各國逐漸認識到能源對人類的重要性，更認識到常規(guī)能源利用過程中對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的破壞，各國紛紛開始根據國情，治理和緩解已經惡化的環(huán)境，并把可再生、無污染的新能源的開發(fā)利用作為可持續(xù)發(fā)展的重要內容。風光互補發(fā)電系統(tǒng)是利用風能和太陽能資源的互補性，具有較高性價比的一種新型能源發(fā)電系統(tǒng)，具有很好的應用前景。

二、風光互補發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展過程及現(xiàn)狀

最初的風光互補發(fā)電系統(tǒng)，就是將風力機和光伏組件進行簡單的組合，因為缺乏詳細的數學計算模型，同時系統(tǒng)只用于保證率低的用戶，導致使用壽命不長。

近幾年隨著風光互補發(fā)電系統(tǒng)應用范圍的不斷擴大，保證率和經濟性要求的提高，國外相繼開發(fā)出一些模擬風力、光伏及其互補發(fā)電系統(tǒng)性能的大型工具軟件包。通過模擬不同系統(tǒng)配置的性能和供電成本可以得出最佳的系統(tǒng)配置。其中colorado state university和national renewable energy laboratory合作開發(fā)了hybrid2應用軟件。hybrid2本身是一個很出色的軟件，它對一個風光互補系統(tǒng)進行非常精確的模擬運行，根據輸入的互補發(fā)電系統(tǒng)結構、負載特性以及安裝地點的風速、太陽輻射數據獲得一年8760小時的模擬運行結果。但是hybrid2只是一個功能強大的仿真軟件，本身不具備優(yōu)化設計的功能，并且價格昂貴，需要的專業(yè)性較強。

在國外對于風光互補發(fā)電系統(tǒng)的設計主要有兩種方法進行功率的確定：一是功率匹配的方法，即在不同輻射和風速下對應的光伏陣列的功率和風機的功率和大于負載功率，只要用于系統(tǒng)的優(yōu)化控制；另一是能量匹配的方法，即在不同輻射和風速下對應的光伏陣列的發(fā)電量和風機的發(fā)電量的和大于等于負載的耗電量，主要用于系統(tǒng)功率設計。

目前國內進行風光互補發(fā)電系統(tǒng)研究的大學，主要有中科院電工研究所、內蒙古大學、內蒙古農業(yè)大學、合肥工業(yè)大學等。各科研單位主要在以下幾個方面進行研究：風光互補發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化匹配計算、系統(tǒng)控制等。目前中科院電工研究所的生物遺傳算法的優(yōu)化匹配和內蒙古大學新能源研究中推出來的小型戶用風光互補發(fā)電系統(tǒng)匹配的計算即輔助設計，在匹配計算方面有著領先的地位，而合肥工業(yè)大學智能控制在互補發(fā)電系統(tǒng)的應用也處在前沿水平。

據國內有關資料報道，目前運行的風光互補發(fā)電系統(tǒng)有：西藏納曲鄉(xiāng)離格村風光互補發(fā)電站、用于氣象站的風能太陽能混合發(fā)電站、太陽能風能無線電話離轉臺電源系統(tǒng)、內蒙微型風光互補發(fā)電系統(tǒng)等。

三、風光互補發(fā)電系統(tǒng)的結構

風光互補發(fā)電系統(tǒng)主要由風力發(fā)電機組、太陽能光伏電池組、控制器、蓄電池、逆變器、交流直流負載等部分組成，系統(tǒng)結構圖見附圖。該系統(tǒng)是集風能、太陽能及蓄電池等多種能源發(fā)電技術及系統(tǒng)智能控制技術為一體的復合可再生能源發(fā)電系統(tǒng)。

(1)風力發(fā)電部分是利用風力機將風能轉換為機械能，通過風力發(fā)電機將機械能轉換為電能，再通過控制器對蓄電池充電，經過逆變器對負載供電；

(2)光伏發(fā)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(tǒng)由幾臺逆變器組成，把蓄電池中的直流電變成標準的220v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(wěn)壓功能，可改善風光互補發(fā)電系統(tǒng)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(tài)進行切換和調節(jié)：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(fā)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(tǒng)工作的連續(xù)性和穩(wěn)定性；

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

風光互補發(fā)電系統(tǒng)根據風力和太陽輻射變化情況，可以在以下三種模式下運行：風力發(fā)電機組單獨向負載供電；光伏發(fā)電系統(tǒng)單獨向負載供電；風力發(fā)電機組和光伏發(fā)電系統(tǒng)聯(lián)合向負載供電。

風光互補發(fā)電比單獨風力發(fā)電或光伏發(fā)電有以下優(yōu)點：

●利用風能、太陽能的互補性，可以獲得比較穩(wěn)定的輸出，系統(tǒng)有較高的穩(wěn)定性和可靠性；

●在保證同樣供電的情況下，可大大減少儲能蓄電池的容量[5]；

●通過合理地設計與匹配，可以基本上由風光互補發(fā)電系統(tǒng)供電，很少或基本不用啟動備用電源如柴油機發(fā)電機組等，可獲得較好的社會效益和經濟效益。

四、風光互補發(fā)電系統(tǒng)的應用前景

(1)無電農村的生活、生產用電

中國現(xiàn)有9億人口生活在農村，其中5%左右目前還未能用上電。在中國無電鄉(xiāng)村往往位于風能和太陽能蘊藏量豐富的地區(qū)。因此利用風光互補發(fā)電系統(tǒng)解決用電問題的潛力很大。采用已達到標準化的風光互補發(fā)電系統(tǒng)有利于加速這些地區(qū)的經濟發(fā)展，提高其經濟水平。另外，利用風光互補系統(tǒng)開發(fā)儲量豐富的可再生能源，可以為廣大邊遠地區(qū)的農村人口提供最適宜也最便宜的電力服務，促進貧困地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。

我國已經建成了千余個可再生能源的獨立運行村落集中供電系統(tǒng)，但是這些系統(tǒng)都只提供照明和生活用電，不能或不運行使用生產性負載，這就使系統(tǒng)的經濟性變得非常差?？稍偕茉椽毩⑦\行村落集中供電系統(tǒng)的出路是經濟上的可持續(xù)運行，涉及到系統(tǒng)的所有權、管理機制、電費標準、生產性負載的管理、電站政府補貼資金來源、數量和分配渠道等等。但是這種可持續(xù)發(fā)展模式，對中國在內的所有發(fā)展中國家都有深遠意義。

(2)半導體室外照明中的應用

世界上室外照明工程的耗電量占全球發(fā)電量的12%左右，在全球日趨緊張的能源和環(huán)保背景下，它的節(jié)能工作日益引起全世界的關注?；驹硎牵禾柲芎惋L能以互補形式通過控制器向蓄電池智能化充電，到晚間根據光線強弱程度自動開啟和關閉各類led室外燈具。智能化控制器具有無線傳感網絡通訊功能，可以和后臺計算機實現(xiàn)三遙管理(遙測、遙訊、遙控)。智能化控制器還具有強大的人工智能功能，對整個照明工程實施先進的計算機三遙管理，重點是照明燈具的運行狀況巡檢及故障和防盜報警。

室外道路照明工程主要包括：

●車行道路照明工程(快速道/主干道/次干道/支路)；

●小區(qū)(廣義)道路照明工程(小區(qū)路燈/庭院燈/草坪燈/地埋燈/壁燈等)。

目前已被開發(fā)的新能源新光源室外照明工程有：風光互補led智能化路燈、風光互補led小區(qū)道路照明工程、風光互補led景觀照明工程、風光互補led智能化隧道照明工程、智能化led路燈等。

(3)航標上的應用

我國部分地區(qū)的航標已經應用了太陽能發(fā)電，特別是燈塔樁，但是也存在著一些問題，最突出的就是在連續(xù)天氣不良狀況下太陽能發(fā)電不足，易造成電池過放，燈光熄滅，影響了電池的使用性能或損毀。冬季和春季太陽能發(fā)電不足的問題尤為嚴重。

天氣不良情況下往往是伴隨大風，也就是說，太陽能發(fā)電不理想的天氣狀況往往是風能最豐富的時候，針對這種情況，可以用以風力發(fā)電為主，光伏發(fā)電為輔的風光互補發(fā)電系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。風光互補發(fā)電系統(tǒng)具有環(huán)保、無污染、免維護、安裝使用方便等特點，符合航標能源應用要求。在太陽能配置滿足春夏季能源供應的情況下，不啟動風光互補發(fā)電系統(tǒng)；在冬春季或連續(xù)天氣不良狀況、太陽能發(fā)電不良情況下，啟動風光互補發(fā)電系統(tǒng)。由此可見，風光互補發(fā)電系統(tǒng)在航標上的應用具備了季節(jié)性和氣候性的特點。事實證明，其應用可行、效果明顯。

(4)監(jiān)控攝像機電源中的應用

目前，高速公路道路攝像機通常是24小時不間斷運行，采用傳統(tǒng)的市電電源系統(tǒng)，雖然功率不大，但是因為數量多，也會消耗不少電能，采用傳統(tǒng)電源系統(tǒng)不利于節(jié)能；并且由于攝像機電源的線纜經常被盜，損失大，造成使用維護費用大大增加，加大了高速公路經營單位的運營成本。應用風光互補發(fā)電系統(tǒng)為道路監(jiān)控攝像機提供電源，不僅節(jié)能，并且不需要鋪設線纜，減少了被盜了可能，有效防盜。但是我國有的地區(qū)會出現(xiàn)惡劣的天氣情況，如連續(xù)灰霾天氣，日照少，風力達不到起風風力，會出現(xiàn)不能連續(xù)供電現(xiàn)象，可以利用原有的市電線路，在太陽能和風能不足時，自動對蓄電池充電，確保系統(tǒng)可以正常工作。

(5)通信基站中的應用

目前國內許多海島、山區(qū)等地遠離電網，但由于當地旅游、漁業(yè)、航海等行業(yè)有通信需要，需要建立通信基站。這些基站用電負荷都不會很大，若采用市電供電，架桿鋪線代價很大，若采用柴油機供電，存在柴油儲運成本高，系統(tǒng)維護困難、可靠性不高的問題。

要解決長期穩(wěn)定可靠地供電問題，只能依賴當地的自然資源。而太陽能和風能作為取之不盡的可再生資源，在海島相當豐富，此外，太陽能和風能在時間上和地域上都有很強的互補性，海島風光互補發(fā)電系統(tǒng)是可靠性、經濟性較好的獨立電源系統(tǒng)，適合用于通信基站供電。由于基站有基站維護人員，系統(tǒng)可配置柴油發(fā)電機，以備太陽能與風能發(fā)電不足時使用。這樣可以減少系統(tǒng)中太陽電池方陣與風機的容量，從而降低系統(tǒng)成本，同時增加系統(tǒng)的可靠性。

(6)抽水蓄能電站中的應用

風光互補抽水蓄能電站是利用風能和太陽能發(fā)電，不經蓄電池而直接帶動抽水機實行補丁時抽水蓄能，然后利用儲存的水能實現(xiàn)穩(wěn)定的發(fā)電供電。這種能源開發(fā)方式將傳統(tǒng)的水能、風能、太陽能等新能源開發(fā)相結合，利用三種能源在時空分布上的差異實現(xiàn)期間的互補開發(fā)，適用于電網難以覆蓋的邊遠死去，并有利于能源開發(fā)中的生態(tài)環(huán)境保護。

風光互補抽水蓄能電站的開發(fā)至少滿足以下兩個條件：

●三種能源在能量轉換過程中應保持能量守恒；

●抽水系統(tǒng)所構成的自循環(huán)系統(tǒng)的水量保持平衡。

雖然與水電站相比成本電價略高，但是可以解決有些地區(qū)小水電站冬季不能發(fā)電的問題，所以采用風光互補抽水蓄能電站的多能互補開發(fā)方式具有獨特的技術經濟優(yōu)勢，可作為某些滿足條件地區(qū)的能源利用方案。

風光互補發(fā)電系統(tǒng)的應用向全社會生動展示了風能、太陽能新能源的應用意義，推動我國節(jié)能環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，促進資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的建設，具有巨大的經濟、社會和環(huán)保效益。

總結

風能和太陽能都是清潔能源，隨著光伏發(fā)電技術、風力發(fā)電技術的日趨成熟及實用化進程中產品的不斷完善，為風光互補發(fā)電系統(tǒng)的推廣應用奠定了基礎。風光互補發(fā)電系統(tǒng)推動了我國節(jié)能環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，促進資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的建設。

總之，相信隨著設備材料成本的降低、科技的發(fā)展、政府扶持政策的推出，該清潔、綠色、環(huán)保的新能源發(fā)電系統(tǒng)將會得到更加廣泛的應用。

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第五篇：風光互補發(fā)電設備安裝工作總結

風光互補發(fā)電設備安裝工作總結

2011年10月19日我們成立安裝調試小組共計6人，立即組織小組成員開會研究，進行現(xiàn)場勘察，研究如何做好基礎，如何將風機的立桿立起來，如何做立桿的拉線。為了圓滿的完成公司交給我們這項任務，小組成員6人組織了3次會議，設計圖紙，最后經過領導審核，決定采用加長立桿長度，在辦公樓主樓樓頂制作一個長500mm×寬500mm×高500mm的混凝土基礎，混凝土基礎養(yǎng)護1周。加工DN100×3400mm立桿一根（根據加工圖制作）,拉線地錨3個，7米拉線2條，10米拉線1條。

2012年10月27日制作混凝土基礎。戴國強、宋昕巖、郭凱旋、趙鵬。2012年11月1日按照設計圖紙制作加長立桿（儀表部）。

2012年11月2日下午立桿，將電池、太陽能電池板、風機、控制器、逆變器、運到樓頂。郭凱旋組裝、安裝太陽能電池板，宋昕巖、戴國強、邵偉、劉燕鴻、田永亮、郭凱旋等。

2012年11月3日上午劉毅、馮思緣、楊昊辰、郭凱旋、趙鵬、郝金起等參加風機組裝、架設立桿工作，這項工作得到了儀表部張鵬、陳真、王健鵬、范墩墩等多為同志的大力支持協(xié)助。

下午，進行電池組連接、設備連接、敷設線纜、控制箱安裝。參加人員有：宋昕巖、戴國強、郭凱旋、郝金起、于巍、趙鵬等。2012年11月4日安裝完畢。