小型風光互補發電體系的認識

張文超

摘 要：主要介紹了利用風能和光能相互結合的方法產生可以維持負載工作的電能的流程。相比單一的風能發電和光能發電，風光互補發電能彌補兩者的不足，提高風能和光能的利用率，對其進行合理開發和使用，可解決當今全球日益嚴重的資源枯竭和環境污染問題。

關鍵詞：風光互補發電系統；太陽能；風能；蓄電池

中圖分類號：TM614 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.071

1 課題背景

隨著科技的飛速進步，地球上的能源也在以不可思議的速度消耗。因此，能高效利用生活中的能源顯得尤為重要，比如，利用地球上取之不盡用之不竭的風能和光能。有效地利用風能和光能可以產生電能，從而減少煤炭等不可再生資源的消耗。

2 小型風光互補發電體系的要求

我國風光互補發電系統目前主要解決北方西北等偏遠地區農牧人的用電需求。在實際應用中，太陽能和風能具有一定的互補性，且可以從自然界獲取。太陽能和風能會受到地理、季節和氣候的影響。我國的秋冬季比較干燥，風力較強，太陽輻射強度大。

在我國沿海地區，風能和太陽能資源很是充沛，為風光互補發電系統的形成提供了天然的基礎。因此，風光互補發電系統在選址時應做好風能、太陽能資源的勘探統計，掌握當地風能、太陽能、天氣、地理等環境因素，選取風能、太陽能資源豐富的地域開發建設，以保證二者能源的綜合利用。

3 小型風光互補發電系統的模塊構成

系統框圖如圖1所示。

由圖1可以看出，本系統主要分為以下5個部分。

3.1 太陽能發電模塊

利用太陽能電池板將光能轉換為直流電能，然后儲存到蓄電池中，再通過逆變器將直流電轉換為交流電輸出，從而為負載供電。

3.2 風力發電模塊

當達到必然風速時，風力經過風力機轉換成動能，再通過風力發電機將動能轉換為交流電。此時，由于產生的交流電不穩定，因此，需要通過整流器再傳輸到蓄電池，然后經由逆變器為負載供電。

3.3 控制模塊

主要通過STC系列單片機作為控制部分的核心來實時顯示系統當前的電壓狀態。當蓄電池充滿電后開關斷開，此時，只有蓄電池為負載輸出。當蓄電池電量下降到一個設定值開關閉合時，太陽能電池板和風力發電機為蓄電池充電，依次循環保證蓄電池時刻能為負載供電。

3.4 蓄電池模塊

根據需求，蓄電池所能存儲電量最低為負載所需電量的4倍，因此，在蓄電池的選擇上應選用可充放電的次數多、使用壽命長、不易損壞的蓄電池。

4 結束語

本文介紹了小型風光互補發電系統的發展背景、發展需要及體系框架。通過對兩種能源的合理利用，能為小型用戶提供更加穩定的電能，提高了能源的利用率。風光互補系統發電也間接減少了對無法再生能源的開采，促進了我國節能環保事業的進一步發展。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕