由于獨立的風電和光電在無風和陰雨天等氣候條件下無法保證電能的連續(xù)供應，對于無電網(wǎng)的邊遠地區(qū)，單獨使用風電或光電需配備相當大容量的儲能設備，因此，采用風光互補發(fā)電技術后，通過對太陽能電池、風力發(fā)電機和蓄電池的有效組合，可以有效解決單一發(fā)電不連續(xù)問題，保證基本穩(wěn)定的供電。風光互補發(fā)電技術在我國主要應用在以下領域。
1.無電農(nóng)村的生活、生產(chǎn)用電
中國現(xiàn)有8億人口生活在農(nóng)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(jīng)濟發(fā)展，提高其經(jīng)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(nóng)村人口提供最適宜也最便宜的電力服務，促進邊遠地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。
我國已經(jīng)建成的利用可再生能源獨立運行的集中供電系統(tǒng)，只提供照明和生活用電，不能或不運行生產(chǎn)性負載，使得系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性差。要使可再生能源獨立運行的集中供電系統(tǒng)在經(jīng)濟上可持續(xù)運行，涉及系統(tǒng)的所有權、管理機制、電費標準、生產(chǎn)性負載的管理及政府補貼資金的來源、數(shù)量和分配渠道等。但是這種可持續(xù)發(fā)展模式，對中國在內(nèi)的所有發(fā)展中國家具有深遠意義。
2.LED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，風光互補LED照明技術的節(jié)能工作日益引起全世界的關注。風光互補LED照明系統(tǒng)的基本原理是：太陽能和風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(jù)光線強弱程度自動開啟和關閉各類LED室外照明燈具。智能化控制器具有無線網(wǎng)絡通信功能，可以和后臺計算機實現(xiàn)三遙管理(遙測、遙信、遙控)。智能化控制器還具有強大的人工智能功能，可對整個照明工程實施先進的計算機三遙管理(照明燈具的運行狀況巡檢及故障和防盜報警)。LED室外照明工程主要包括：
(1)車行道路照明工程(快速道、主干道、次干道、支路)。
(2)城鎮(zhèn)小區(qū)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。
3.航標上的應用
我國部分地區(qū)的航標已經(jīng)應用了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，特別是燈塔，但是也存在一些問題，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，易造成蓄電池過放，燈光熄滅，影響蓄電池的使用性能。
天氣不良情況下往往伴隨大風，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，可以采用以風力發(fā)電為主、光伏發(fā)電為輔的風光互補發(fā)電系統(tǒng)來代替?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)陰雨天氣、太陽能發(fā)電不良情況下，啟動風光互補發(fā)電系統(tǒng)。
4.高速公路監(jiān)控設備電源
目前，高速公路道路攝像機通常是24h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(shù)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(jīng)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(jīng)營單位的運營成本。
由于高速公路監(jiān)控系統(tǒng)點多線長，采用傳統(tǒng)的公用電網(wǎng)供電，不僅施工困難，而且配套成本高昂。目前，太陽能光伏發(fā)電成本較高，風能的成本相對較低，二者之間的互補對于像高速公路監(jiān)控系統(tǒng)這種點多線長的用電場合和離電網(wǎng)較遠的缺電場所，具有它獨特的優(yōu)勢。
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，減少了被盜可能。但是我國有的地區(qū)會出現(xiàn)惡劣的天氣情況，如連續(xù)陰雨天氣，日照少，風力達不到風力發(fā)電機啟動風力，會出現(xiàn)不能連續(xù)供電現(xiàn)象，這時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)正常工作。因每一個監(jiān)控點為一個獨立的供電系統(tǒng)，即使某一個監(jiān)控點發(fā)生供電故障，也不會影響系統(tǒng)中其他監(jiān)控點的正常工作。
5.通信基站中的應用
目前國內(nèi)許多海島、山區(qū)等地遠離電網(wǎng)，但由于當?shù)芈糜?、漁業(yè)、航海等行業(yè)有通信需求，需要建立通信基站。這些基站用電負荷都不大，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?shù)氐淖匀毁Y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，風光互補發(fā)電系統(tǒng)是可靠性、經(jīng)濟性較好的獨立電源系統(tǒng)，適用于通信基站供電。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)中太陽能電池方陣與風力發(fā)電機的容量，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(jīng)蓄電池而直接帶動抽水機實現(xiàn)抽水蓄能，然后利用儲存的水能實現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)電。這種能源開發(fā)方式將傳統(tǒng)的水能與風能、太陽能相結合，利用三種能源在時空分布上的差異實現(xiàn)互補開發(fā)，適用于電網(wǎng)難以覆蓋的邊遠地區(qū)，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：
(1)三種能源在能量轉換過程中應保持能量守恒。
(2)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(jīng)濟優(yōu)勢，可作為某些滿足條件地區(qū)的能源利用方案。
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