风能和太阳能的互补性探析

风能和太阳能的利用和发展已有三千多年的历史，是一门古老而又年青的学科。风能和太阳能既具实用性又和生活关系密切，是可保护生态环境的可再生能源，这种能源是一种一次投资可多年受益的产业。在众多新能源领域中，风力发电和太阳能发电的开发和利用一直被作为优先发展的对象，是当今国际上的一大热点。

风能和太阳能都是清洁的、储量极为丰富的可再生能源。我国幅员辽阔，风能和太阳能资源丰富。据估算，我国陆地可开发风能储量约为2.5×l0⁸kW·h，海上风力资源量更大，可开发的风能储量约为7.5×l0⁸kW·h。太阳每年投射到地面上的辐射能高达1.05×l0¹⁸kW·h，相当于1.3×10⁶亿吨标准煤。中国的太阳能资源理论储量达每年1.7×10⁴亿吨标准煤，大多数地区年平均日辐射量在4kW·h/m²以上。且风能和太阳能的应用方式多种多样，其中用于发电是最常见也是最重要的形式之一。

目前对于风能和太阳能的应用方面，小型风力发电系统和太阳能光电系统在我国已得到了初步的推广。这两种发电方式各有其优点。但风能和太阳能都是一种不稳定的，不连续的能源，在用于无电网地区时，需要配备相当大的储能设备，或者采取多能互补的办法，以保证地区稳定的供电。太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性，我国属季风气候区，一般冬季风大，太阳辐射强度小；夏季风小，太阳辐射强度大，在季节上可以相互补充利用。白天太阳光最强时，风很小，晚上太阳落山后，光照很弱，但由于地表温差变化大而使风能加强。夜间和阴雨天无阳光时由风能发电，晴天则由太阳能发电，在既有风又有太阳的情况下两者同时发挥作用，实现了全天候的发电，比单用风能和太阳能更经济、科学、实用。(www.xing528.com)

风能和太阳能各有优劣，除去地理自然环境限制之外，就成本而言，风机制造成本只是太阳能电池的1/5，二者结合，可以适当互补，太阳能和风能在时间上和季节上的互补性，使风光互补发电系统在资源上具有最佳的匹配性，风光互补发电系统是一种高性能的独立电源系统。

风能和太阳能可独立构成发电系统，也可组成风能和太阳能混合发电系统，即风光互补发电系统，采用何种发电形式，主要取决于当地的自然资源条件以及发电综合成本，在风能资源较好的地区宜采用风能发电，在日照丰富地区可采用太阳能光伏发电，一般情况下，风能发电的综合成本远低于太阳能光伏发电，因而在风能资源较好地区首选风能发电系统。近年来由于风光互补发电系统具有资源互补性、供电安全性、稳定性均好于单一能源发电系统，且价格居中而得到越来越广泛的应用。