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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(fā)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(fā)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(yōu)勢：

1) 傳統(tǒng)的風力發(fā)電和太陽能發(fā)電在資源利用上有其自身的缺陷，有些地區(qū)日照時間短或風力不足，單獨使用風力發(fā)電或太陽能發(fā)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(tǒng)正是利用這一原理強強聯合，優(yōu)勢互補的。該系統(tǒng)彌補了風電和光電獨立系統(tǒng)的缺陷，它是合理的獨立電源系統(tǒng)，是新能源綜合開發(fā)和利用的完美結合。

2) 區(qū)域離網獨立供電、分戶離網獨立供電的特點是：較并網發(fā)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(tǒng)易于安裝使用，一個家庭，一個村莊、一個區(qū)域，無論個人、集體均可采用。并且供電區(qū)域規(guī)模小、供電區(qū)域明確，便于維護。

4) 風光互補離網供電系統(tǒng)因其易于安裝的優(yōu)勢，可以成為一種社會各方面都來參與開發(fā)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(fā)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(qū)無法供電的難題，解決了傳統(tǒng)供電線損大成本高的難題。風光互補離網供電系統(tǒng)，不但緩解了電力緊張局面，同時也實現了綠色能源、開發(fā)了再生能源，促進了循環(huán)經濟的發(fā)展。

二、風光互補原理：

 (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，由電能變成化學能存儲起來供應穩(wěn)定使用；

(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)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(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，還要在惡劣天氣時候，會進行剎車等對風力發(fā)電機的保護動作；

(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。

風光互補供電系統(tǒng)是由風力發(fā)電機組、太陽能光伏電池組、控制器、蓄電池、逆變器、交流直流配電設備組成，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)。 

風光互補發(fā)電系統(tǒng)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(fā)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(wěn)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(fā)電機：采用優(yōu)質稀土永磁材料。發(fā)電機體積小，重量輕而且發(fā)電效率高。電機專家獨特的電磁設計技術造就了該發(fā)電機具有優(yōu)異的起動性能，有效保證了風力發(fā)電機在輕風起動，微風發(fā)電。

    整機：全部采用優(yōu)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(huán)境溫度以及高濕、風沙及鹽霧等多種環(huán)境。

    小型風力發(fā)電機造型優(yōu)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(fā)電系統(tǒng)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(fā)電系統(tǒng)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(tǒng)、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(fā)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(wěn)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(yè)級的優(yōu)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(huán)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(tǒng)狀態(tài)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(tài)?？梢酝ㄟ^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(fā)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(fā)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(huán)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(tǒng),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(yōu)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(huán)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(fā)電系統(tǒng)所發(fā)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(xù)設備的穩(wěn)定運行及安全需要。

三、應用范圍：

邊遠無電地區(qū)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(tǒng)

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(tǒng)、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