风光互补供电系统应用领域介绍

在无风、阴雨天等气候条件下，独立的风电和光电系统不能保证连续供电，对于没有电网的偏远地区，单独使用风电或光电需要配备较大容量的储能装置，因此，采用风光互补供电技术后，通过太阳能电池、风力发电机和蓄电池的有效组合，可有效解决单一发电不连续的问题，保证基本稳定的供电。我国风光互补供电技术主要应用于以下领域。

在没有电力的农村，生活和生产用电。

目前，中国有8亿人口居住在农村，约有5%的人口无法使用电力。无电的农村在中国往往处于风能和太阳能资源丰富的地区，因此利用风光互补供电系统解决电力问题的潜力很大。景观互补发电系统的应用已达到标准化，有利于加快这些地区的经济发展，提高其经济水平。此外，利用景观互补系统开发丰富的可再生能源资源，可以为广大偏远地区的农村居民提供较适宜、较廉价的电力服务，促进偏远地区可持续发展。

已在国内建立的利用可再生能源独立运行的集中供电系统，仅提供照明和生活用电，不能或不能运行生产性负荷，使系统运行经济性差。集中供电系统，使可再生能源独立运作，在经济上可持续发展，涉及系统的所有权、管理机制、电费标准、生产负荷的管理以及政府补贴资金的来源、数量和分配渠道等。但这一可持续发展模式，对所有发展中国家，包括中国，都具有深远意义。

室外LED照明的应用。

全球室外照明工程耗电量约占全球发电总量的12%，在全球能源与环境紧张的背景下，LED照明技术的风光互补节能日益受到全球的关注。景观互补LED照明系统的基本原理是：太阳能和风能以互补的方式通过控制器向蓄电池智能充电，并在夜间根据光线强度自动开启和关闭各种LED户外照明灯具。智能控制器具有无线网络通讯功能，可与后台电脑实现三遥管理(遥测、遥信、遥控)。该智能控制器还具有强大的人工智能功能，可以实现计算机对整个照明工程的先进三遥管理(照明灯具的运行状态巡检、故障和防盗报警)。发光二极管户外照明工程主要包括：

(1)公路车灯工程(快速道、主干道、次干道、支路)。

城市社区照明工程(社区路灯、庭院灯、草坪灯、地埋灯、墙灯等)。

现已开发的新能源户外照明新光源项目有：LED智能路灯、LED景观互补小区道路照明、LED景观互补LED景观照明、LED智能隧道照明等。

航标使用情况。

目前国内一些航标设备，尤其是灯塔，已开始应用太阳能光伏发电系统，但仍存在一些问题，其中较突出的是连续天气条件下，太阳能发电不足，容易造成电池过放、灯光熄灭，影响电池的使用性能。

恶劣的气候条件下常伴有大风，也就是说，太阳能发电不理想的天气条件往往是风能很充足的时候，针对这种情况，可采用以风力发电为主，光伏发电为辅的风光互补供电系统取代传统的太阳能发电系统。景观互补发电系统环保无污染，免维护，安装使用方便，符合航标能源应用的要求。当太阳能配置满足春夏季的能源供应时，不启动风光互补供电系统；如果是冬春季或连续阴雨天气，且太阳能发电不足，则启动风光互补发电系统。

高速公路监控设备的供电。

当前高速公路监控摄像头一般24小时不间断运行，采用传统的市政供电系统，虽然功率不大，但由于监控摄像头的数量多，也会消耗很多电能，采用传统的供电系统不利于节能；而且监控摄像头电源线缆经常被盗，损耗大，导致使用维护费用大大增加，增加了高速公路经营者的运营成本。

公路监控系统因点多线长，采用常规公用电网供电，不仅施工难度大，而且配套成本高。当前太阳能光伏发电成本高，而风力发电成本相对较低，两者之间的互补作用对于像高速公路监控系统这样点多线长的用电场合和远离电网的用电场合，具有其独特的优势。

采用风光互补供电系统供电给道路监控摄像机，不仅节约能源，而且无需铺设电缆，降低了被盗的可能性。但我国有些地区会出现恶劣的天气状况，如连续阴雨、日照少、风力达不到风力发电机组起动时，就会出现不能连续供电的现象，此时可利用原有的市政电力线路，自动给蓄电池充电，当太阳能、风能不足时，保证系统正常运行。由于每个监控点都是独立的供电系统，即使某个监控点的供电出现故障，也不会影响系统中其他监控点的正常工作。

应用于通信基站。

现在国内许多海岛、山区等地都远离电网，但由于当地旅游业、渔业、航海等行业的通讯需求，需要建设通讯基站。这类基站所需电力均不大，若采用市政供电，架杆铺线费用高昂；若采用柴油机供电，存在柴油储运成本高，系统维护困难，可靠性差等问题。

长期稳定可靠的电力供应只能依靠当地的自然资源来解决。作为取之不尽的可再生资源，太阳能与风能在海岛上相当丰富，此外，太阳能与风能在时间和地域上具有很强的互补性，风光互补供电系统是一种可靠性高、经济性好、适合通信基站供电的独立电源系统。该系统配备了基站维护人员，可以配置柴油发电机，用于太阳能、风力发电不足的情况下。该方法可减少太阳能电池阵和风力发电机在系统中的容量，从而降低系统成本，提高系统可靠性。

应用于抽水蓄能电站。

景观互补式抽水蓄能电站是利用风能和太阳能发电，无需蓄电池直接带动抽水机实现抽水蓄能，再利用所存水实现稳定发电。该能源开发模式将传统的水能、风能和太阳能相结合，利用三种能源在时间和空间分布上的差异进行互补开发，适合于电网难以覆盖的偏远地区，有利于能源开发中的生态环保。

尽管电价比水电厂略高，但可以解决一些地区水电厂冬季不能发电的问题，因此采用风光互补的多能互补抽水蓄能电站开发模式，具有独特的技术经济优势，可以作为一些符合条件的地区的能源利用方案。