随着能源危机日益临近，新能源已经成为今后世界上的主要能源之一。其中太阳能已经逐渐走入我们寻常的生活，风力发电偶尔可以看到或听到，可是它们作为新能源如何在实际中去应用？新能源的发展究竟会是怎样的格局？这些问题将是我们在今后很长时间里需要探索的。

一、风光互补优势：

1) 传统的风力发电和太阳能发电在资源利用上有其自身的缺陷，有些地区日照时间短或风力不足，单独使用风力发电或太阳能发电不能满足供电的需要。但风能和太阳能的互补性很强，无风时可能会有太阳，无太阳时可能会有风，白天日照充足时可能风小，夜晚没有日照时可能风大。风光互补供电系统正是利用这一原理强强联合，优势互补的。该系统弥补了风电和光电独立系统的缺陷，它是合理的独立电源系统，是新能源综合开发和利用的完美结合。

2) 区域离网独立供电、分户离网独立供电的特点是：较并网发电而言投资小、见效快，占地面积小，从安装到投入使用的时间视其工程量，少则一天多则二个月，无需专人值守，易于管理。

3) 风光互补离网供电系统易于安装使用，一个家庭，一个村庄、一个区域，无论个人、集体均可采用。并且供电区域规模小、供电区域明确，便于维护。

4) 风光互补离网供电系统因其易于安装的优势，可以成为一种社会各方面都来参与开发的项目。因此，可以有效的鼓励和吸纳社会闲散资金投入到再生能源的开发之中并使投资得以收益回报，既有利于国家、有利于社会、有利于集体、也有利于个人。

5) 解决了偏远地区无法供电的难题，解决了传统供电线损大成本高的难题。风光互补离网供电系统，不但缓解了电力紧张局面，同时也实现了绿色能源、开发了再生能源，促进了循环经济的发展。

二、风光互补原理：

 (1)风力发电部分是利用风力机将风能转换为机械能，通过风力发电机将机械能转换为电能，再通过控制器对蓄电池充电，由电能变成化学能存储起来供应稳定使用；

(2)光伏发电部分利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能，然后对蓄电池充电，通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电；

(3)逆变系统把蓄电池中的直流电变成AC 220V单相或者AC 380V三相交流电，保证交流电负载设备的正常使用。同时还具有自动稳压功能，可改善风光互补发电系统的供电质量；

(4)控制部分根据日照强度、风力大小及负载的变化，不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节：一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载。另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储。发电量不能满足负载需要时，控制器把蓄电池的电能送往负载，保证了整个系统工作的连续性和稳定性，还要在恶劣天气时候，会进行刹车等对风力发电机的保护动作；

(5)蓄电池部分由多块蓄电池组成，在系统中同时起到能量调节和平衡负载两大作用。它将风力发电系统和光伏发电系统输出的电能转化为化学能储存起来，以备供电不足时使用。

风光互补供电系统是由风力发电机组、太阳能光伏电池组、控制器、蓄电池、逆变器、交流直流配电设备组成，该系统是集风能、太阳能及蓄电池等多种能源发电技术及系统智能控制技术为一体的复合可再生能源发电系统。 

风光互补发电系统能量转换原理：

风能—机械能-电能

太阳能—电能      两者电能汇合存储到电池，电能—化学能-电能

三、关键设备

①、风力发电机

    风力涡轮叶片：由高强度的工程塑料精密注塑成型，风轮运转平稳而安静，震动小，噪音低。该风轮的翼型经空气动力专家精心设计而成，具有很低的起动风速与切入风速以及低噪音，高风能利用效率，并能依靠叶片在高风速下的失速性能防止在大风情况下飞车。

发电机：采用优质稀土永磁材料。发电机体积小，重量轻而且发电效率高。电机专家独特的电磁设计技术造就了该发电机具有优异的起动性能，有效保证了风力发电机在轻风起动，微风发电。

    整机：全部采用优质铝合金精密铸件与不锈钢配件组成，具有重量轻、高可靠性特点。广泛适用于-40℃到60℃环境温度以及高湿、风沙及盐雾等多种环境。

    小型风力发电机造型优美，安装方便。它使您在全天候享受清洁能源的同时，也给您带来一道美丽的风景线。

②、太阳能板

太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，太阳能电池板的作用是将太阳的光能转化为电能后，输出直流电存入蓄电池中。太阳能电池板是太阳能发电系统中最重要的部件之一，其转换率和使用寿命是决定太阳电池是否具有使用价值的重要因素。 组件设计：按国际电工委员会IEC：1215：1993标准要求进行设计，采用36片或72片多晶硅太阳能电池进行串联以形成12V和24V各种类型的组件。该组件可用于各种户用光伏系统、独立光伏电站和并网光伏电站等。

③、风光互补充电控制器

本控制器采用PWM无级卸载的两阶段充电模式，在太阳能、风能所发出的电能超过蓄电池和输出需要时，控制器必须将能量通过卸荷释放掉。本电源的控制方式是采用PWM（脉宽调制）方式进行无级卸载，即可以达到上千级的卸载，或者采取使用卸荷电阻，把电能消耗在电阻上。所以，在正常卸载情况下，可确保蓄电池电压始终稳定在浮充电压点，而只是将多余的电能释放到卸荷上。从而保证了最佳的蓄电池充电特性，使得电能得到充分利用，并确保了蓄电池的使用寿命

   可靠性：智能化、模块化设计,结构简单，功能强大；工业级的优质元器件和严格的生产工艺，适合于高温、低温等相对恶劣的工作环境并具有可靠的性能和使用寿命。

  PWM无级卸载：此方式可将多余电能分为上千个阶段进行卸载，一边对蓄电池充电一边把多余的能量卸除，有效地延长了蓄电池的使用寿命。

  风机采用限压限流充电模式：当蓄电池的电压大于设定的浮充电压点时，采用PWM限压充电模式，控制器将多余的能量卸除，以延长蓄电池的使用寿命；当风机的充电电流大于设定的风机刹车电流点时，控制器将启动自动刹车以保护蓄电池。

  直观的显示功能：以直观的数字和图形形式显示系统状态和参数，包括：蓄电池电压、风机电压、光伏电压、风机功率、光伏功率、风机电流、光伏电流、蓄电池电量状态。可以通过液晶的四个按键，可以浏览显示内容。

  完善的保护功能：蓄电池过充、过放、防反接保护；风机限流、自动刹车和手动刹车保护；光伏防反充、防反接保护；防雷保护等。

④、蓄电池

蓄电池的作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。太阳能蓄电池是‘蓄电池’在太阳能光伏发电中的应用，采用的有铅酸免维护蓄电池、普通铅酸蓄电池,胶体蓄电池和碱性镍镉蓄电池四种。 国内被广泛使用的太阳能蓄电池主要是：铅酸免维护蓄电池和胶体蓄电池,这两类蓄电池，因为其固有的“免”维护特性及对环境较少污染的特点,很适合用于性能可靠的太阳能电源系统,特别是无人值守的工作站。

产品特点如下：

设计浮充寿命（25℃）：10年；

凃膏式铅-锡-钙合金厚极板，使用寿命长；

添加纳米聚合物优质胶体，电解液分布均匀，不存在酸液分层现象；

过量电解液，电池热容量大，热消散能力强，工作温度范围宽；

专用负铅膏配方、可解决电池深放电时负极板硫化问题，提高电池的充电接受性能，进而改善电池的充放电循环性能；

低压安全阀,启闭灵敏,产品使用安全、可靠；

⑤、逆变器

太阳能的直接输出一般都是直流电。为能向AC 220V单相和AC 380V三相的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器，而且逆变器的带载能力也影响着后续设备的稳定运行及安全需要。

三、应用范围：

边远无电地区居民生活用电 照明、电视、洗衣机和深水井饮用、灌溉等生产生活用电

交通灯领域 航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、路灯

与汽车配套 太阳能汽车/电动车、电池充电设备、汽车空调、换气扇、冰箱等

通讯/通信领域 太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统

石油、海洋、气象领域 石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等

其他 便携式电器、海水淡化设备供电等