风光联合发电系统的应用及优势

1.风／光互补联合发电的优点

风能、太阳能都是取之不尽用之不竭的清洁能源，但又都是不稳定、不连续的能源，单独用于无电网地区，需要配备相当大的储能设备，或者采取多能互补的办法，以保证基本稳定的供电。风／光联合发电即是一种多能互补的发电方式，特别是我国属于季风气候区，一般冬季风大，太阳辐射强度小；夏季风小，太阳辐射强度大，正好可以相互补充利用。

风／光联合发电比起单独的风电或光电来有以下优点：

（1）利用风能、太阳能的互补特性，可以获得比较稳定的总输出，系统有较高的供电稳定性和可靠性。

（2）在保证同样供电的情况下，可大大减少储能蓄电池的容量。

（3）对混合发电系统进行合理的设计和匹配，可以基本上由风／光系统供电，很少或基本不用起动备用电源如柴油发电机等，并可获得较好的社会效益和经济效益。

所以综合开发利用风能、太阳能，发展风／光互补联合发电有很好的应用前景，受到很多国家的重视。下面介绍一种比较先进的风／光联合发电系统。(www.xing528.com)

2.AC／DC／AC型变速风力发电机组与太阳光电

图9-31所示为我国建造的30kW风／光互补联合发电系统的组成。整个系统包括五台5kW风力发电机组，5040kWP太阳电池阵列，220kW·h固定型铅酸蓄电池，30kW三相正弦波逆变器，30kW备用柴油发电机以及风电、光电控制系统，配电柜和数据采集与处理系统等。

图9-31　我国30kW风／光互补联合发电系统

五台风电机组中的发电机均为无刷自励爪极发电机，机组采取变速运行方式，通过各自的整流器及公用的逆变器向负载供电，在直流环节将多余的电能向蓄电池充电。当蓄电池没有充满且风速在额定风速以下时，风力发电机组采用最佳叶尖速比控制，使风力机在很大的风速范围内以最佳效率运行，从而可最大限度地利用风能；当蓄电池接近充满，电压达到设定的最高充电电压时，风力发电机自动转为稳压控制运行，这样既可使蓄电池继续充电，又保护了蓄电池不致过充。

太阳电池阵列由5040kWP单晶硅电池组件组成，分为五个子阵列并联向蓄电池充电，各子阵列的通断采用无触点固态器件控制。在蓄电池接近充满时，通过依次关断部分子阵列保证蓄电池端电压不超过最高设定值，风、光系统在直流环节并联后，通过三相逆变器转换成恒频恒压交流电供给负载。逆变器采用大功率晶体管脉宽调制方案，在蓄电池电压降到设定的过放值时自动关断，保护蓄电池不致过放。在风、光不能满足负载要求且蓄电池已接近过放值时，由备用的柴油发电机组向负载供电，同时向蓄电池补充充电，数据采集和处理系统可实时显示系统各部分的运行状态，并可储存三个月的运行数据。