风光互补发电系统设计

2024年3月13日发(作者：丰田锐志2021款价格)

5.3.1风光互补发电系统设计

风能和太阳能都具有能量密度低、稳定性差 的弱点，并受到地理分布、季节变化、

昼夜交替等 影响．然而太阳能与风能在时间上和地域上一般 都有一定的互补性，白天

太阳光最强时，风较小， 晚上太阳落山后，光照很弱，但由于地表温差变化 大而风能

加强．在夏季，太阳光强度大而风小；冬 季，太阳光强度小而风大。 太阳能发电稳定

可靠，但目前成本较高，而风 力发电成本较低，随机性大，供电可靠性差。若将两者

结合起来，可实现昼夜发电．在合适的气象资 源条件下，风光互补发电系统能提高系

统供电的 连续性、稳定性和可靠性，在很多地区得到了广泛 的应用．

如图5.1为某地10月份某日典型的太阳能和风资源分布，因此采用风光互补发电系

统，可以弥补风能和太阳能间歇性的缺陷。

图5.1 某地10月份典型日太阳能和风能资源分布图

风光互补发电的优势：

（1）利用风能和太阳能的互补性，弥补了独立风电和独立光伏发电系统的不足，可以

获得比较稳定的和可靠性高的电源。

（2）充分利用土地资源。

（3）保证同样供电的情况下，可大大减少储能蓄电池的容量。

（4）对系统进行合理的设计和匹配，可以基本上基本上由风光互补发电系统供电，获

得较好的经济效益。

（5）大大提高经济效益。

风光互补发电系统主要组成部分

（1）发电部分：由一台或者几台风力发电机和太阳能电池阵列构成风—电、光—电发

电部分，发电部分输出的电能通过充电控制器与直流中心完成蓄电池组自动充电工作。

（2）蓄电部分：蓄电部分主要作用是将风电或光电储存起来，稳定的向电器供电。蓄

电池组在风光互补发电系统中起到能量调节和平衡负载两大作用。

（3）控制及直流中心部分：控制及直流中心部分由风能和太阳能充电控制器、直流中

心、控制柜、避雷器等组成，完成系统各部分的连接、组合及对蓄电池组充放电的自

动控制。控制及直流中心具体构成参数由最大用电负荷与日平均用电量决定。

（4）供电部分：供电部分不可缺少的部分是逆变器，逆变器把蓄电池储存的直流电转

换为交流电，保证交流负载的正常使用。同时，还有稳压功能，以改善风光互补系统

的供电质量。

图5.2风光互补发电系统

设计一个完善的风光互补发电系统需要考虑 多种因素．如各个地区的气候条件，当

地的太阳辐 照量情况，太阳能方阵及风力发电机功率的选用， 作为储能装置蓄电池的

特性等．因此，必须选择建 立一些先进的数学模型进行多种计算，确定合理 的太阳能

电池方阵和风力发电机容量，使系统设 计最优化．

数学模型计算

1.蓄电池容量计算

蓄电池的容量 C 通常按照保证连续供电的 天数来计算：

C?

n?W

d

U?D0C

max

?

?

out