风光互补发电耦合氢储能系统研究综述

风光互补发电耦合氢储能系统研究综述一、本文概述随着全球对可再生能源的日益关注，风光互补发电系统已成为一个热门研究领域。风光互补发电系统是指利用风能和太阳能这两种可再生能源进行互补发电的系统，能够在不同的天气条件下稳定供电。风光互补发电系统面临着一些挑战，如能量供应的不连续性和不稳定性。为了克服这些问题，氢储能系统被引入到风光互补发电系统中，形成了风光互补发电耦合氢储能系统。本文旨在综述风光互补发电耦合氢储能系统的研究进展、技术原理、应用实例以及存在的问题和未来的发展趋势。通过对相关文献的梳理和分析，本文期望为相关领域的研究人员提供全面的参考资料，推动风光互补发电耦合氢储能系统的进一步发展。本文首先介绍了风光互补发电系统的基本原理和优势，以及氢储能系统的技术特点和工作原理。重点分析了风光互补发电耦合氢储能系统的研究现状，包括系统设计、能量管理策略、性能评估等方面。接着，通过具体的应用实例，展示了风光互补发电耦合氢储能系统在实际应用中的效果和价值。本文还对风光互补发电耦合氢储能系统存在的问题进行了深入的探讨，并提出了相应的解决方案和发展建议。二、风光互补发电系统概述随着全球能源危机和环境污染问题日益严重，可再生能源的开发与利用已成为世界各国的共识。风能和太阳能以其清洁、可再生的特性，在全球范围内得到了广泛的关注和应用。风光互补发电系统，即结合风力发电和光伏发电的系统，能够有效弥补单一能源发电的缺陷，提高供电的稳定性和可靠性。风光互补发电系统的基本原理是，通过风力发电机和光伏电池板分别将风能和太阳能转换为电能，再经过控制系统进行电能的管理和分配。风力发电机利用风能驱动风轮转动，进而驱动发电机产生电能光伏电池板则利用光电效应将太阳能直接转换为电能。这两种发电方式具有天然的互补性，因为在一天中，光照和风力往往呈现出不同的变化趋势，风光互补系统可以在不同时间段内提供稳定的电能输出。风光互补发电系统的优点在于，它不仅可以充分利用自然资源，减少对传统能源的依赖，还能在一定程度上平抑电网的负荷波动，提高电力系统的供电质量。风光互补发电系统还具有安装灵活、维护简便、运行成本低等优点，特别适合于偏远地区、海岛等无电或少电地区的电力供应。风光互补发电系统也面临一些挑战和问题。风光资源的分布和稳定性受到地理、气候等多种因素的影响，如何在不同环境下实现高效的能量转换和储存是一个亟待解决的问题。风光互补发电系统的经济性仍需进一步提高，尤其是在设备成本、运维成本等方面。如何将风光互补发电系统与现有的电力系统进行融合，实现无缝接入和智能调度，也是当前研究的热点之一。风光互补发电系统作为一种清洁、高效的能源利用方式，具有广阔的发展前景和应用空间。未来，随着技术的不断进步和成本的降低，风光互补发电系统将在全球能源结构中占据更加重要的地位。同时，也需要解决一些技术、经济、政策等方面的问题，以推动风光互补发电系统的可持续发展。三、氢储能系统概述氢储能系统是一种将电能转化为化学能并储存起来，需要时再通过化学反应将化学能释放并转回电能的储能技术。近年来，随着可再生能源的大规模开发和利用，氢储能系统因其高能量密度、长期储存能力、环境友好性等优点，受到了广泛关注。氢储能系统主要由电解水制氢装置、储氢装置、燃料电池发电装置三大部分构成。在风光互补发电系统中，当风光资源充足时，多余的电能通过电解水制氢装置转化为氢气储存当风光资源不足或系统需要额外电能时，储氢装置中的氢气通过燃料电池发电装置转化为电能，为系统提供稳定的电力输出。氢储能系统的核心技术包括电解水制氢技术、储氢技术和燃料电池发电技术。电解水制氢技术主要有碱性电解水、质子交换膜电解水和固体氧化物电解水三种方式，其中质子交换膜电解水因其高效、环保等特点，在商业化应用中占据主导地位。储氢技术则主要包括高压气态储氢、低温液态储氢和固态储氢等，各有优缺点，需要根据实际应用场景进行选择。燃料电池发电技术则是氢储能系统的关键能量转换环节，其效率和稳定性直接影响到氢储能系统的性能。氢储能系统也面临一些挑战，如电解水制氢和燃料电池发电过程中的能耗和效率问题，储氢装置的安全性和成本问题，以及氢气作为一种易燃易爆气体的运输和储存问题等。未来的研究应重点关注如何提高氢储能系统的效率、降低成本、增强安全性，并推动其在风光互补发电等可再生能源领域的大规模应用。氢储能系统作为一种高效、环保的储能技术，在风光互补发电系统中具有广阔的应用前景。随着相关技术的不断发展和突破，氢储能系统有望在未来的能源领域发挥更加重要的作用。四、风光互补发电耦合氢储能系统的研究随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，可再生能源的研究与应用逐渐受到人们的关注。风光互补发电作为一种绿色、可再生的能源形式，具有显著的优势和应用前景。风光互补发电系统受天气、季节等因素的影响，其出力具有不稳定性和不可预测性。为了解决这一问题，风光互补发电耦合氢储能系统成为了研究的热点。氢储能系统以其高能量密度、无污染和可长时间存储等优点，在风光互补发电系统中发挥着重要的作用。风光互补发电耦合氢储能系统不仅能够有效地解决风光互补发电系统出力不稳定的问题，还能提高系统的供电可靠性和电能质量。氢储能系统还可以通过电解水产生氢气，实现能源的转化和存储，为能源的多元化利用提供了新的途径。一是系统优化设计。针对风光互补发电耦合氢储能系统的特点，通过优化算法和数学建模等方法，对系统的结构、参数和运行策略进行优化设计，以提高系统的运行效率和经济效益。二是能量管理策略。研究风光互补发电耦合氢储能系统的能量管理策略，包括能量分配、调度和控制等，以实现系统的能量平衡和最优运行。三是系统性能评估。通过建立性能评估指标体系和仿真模型，对风光互补发电耦合氢储能系统的性能进行评估和比较，为系统的实际应用提供理论依据。四是关键技术研究。针对风光互补发电耦合氢储能系统的关键技术，如高效电解水技术、氢气储存和运输技术等，进行深入研究和开发，以提高系统的技术水平和应用前景。风光互补发电耦合氢储能系统作为一种新型的能源系统，具有广阔的应用前景和研究价值。未来，随着可再生能源技术的不断发展和进步，风光互补发电耦合氢储能系统将成为一种重要的能源解决方案，为社会的可持续发展做出贡献。五、国内外风光互补发电耦合氢储能系统的案例分析随着全球能源结构转型和清洁能源技术的快速发展，风光互补发电耦合氢储能系统已成为国内外研究的热点。国内外多个项目已经进行了实践应用，并取得了显著的成果。德国某风光互补氢能项目：该项目位于德国北部，该地区风能资源丰富，日照时间适中。项目采用了大规模的风力发电和光伏发电，结合电解水制氢技术，实现了风、光互补供电与氢能储存。在风力和光照不足时，氢能系统可以为电网提供稳定的电力输出，有效地解决了可再生能源的波动性问题。美国加州氢能示范项目：该项目结合了太阳能发电、风力发电和氢能储存，为加州地区的电力供应提供了可靠的保障。该项目通过优化调度算法，实现了风、光、氢之间的协同运行，显著提高了电力系统的稳定性和可再生能源的利用率。青海某风光互补氢能项目：青海是我国西部地区风能和太阳能资源最为丰富的地区之一。该项目通过大规模的风力发电和光伏发电，结合电解水制氢和氢能储存技术，实现了清洁能源的高效利用。该项目不仅为当地提供了清洁的电力供应，还推动了氢能产业链的发展。张家口风光互补氢能示范区：该项目位于河北省张家口市，是我国北方地区风能和太阳能资源较为丰富的地区之一。项目采用了先进的氢能储存技术，实现了风、光互补发电与氢能储存的有机结合。在冬奥会期间，该项目为赛事提供了清洁、稳定的电力保障，展示了风光互补发电耦合氢储能系统的巨大潜力。通过对国内外风光互补发电耦合氢储能系统的案例分析，可以看出该系统在提高电力系统稳定性、促进可再生能源利用以及推动氢能产业发展等方面具有显著优势。未来，随着技术的进步和成本的降低，该系统有望在更多地区得到推广应用。六、问题与挑战随着风光互补发电技术的不断发展和应用，氢储能系统作为一种高效、环保的储能方式，逐渐受到关注。在实际应用中，风光互补发电耦合氢储能系统仍面临一系列问题和挑战。技术挑战方面，氢储能系统的核心技术，如电解水制氢、氢气储存和氢燃料电池等，虽然已经取得了一定的进展，但仍存在效率、成本和安全性等方面的问题。例如，电解水制氢过程中能量转换效率仍有提升空间，同时，高性能的氢气储存材料和设备也是当前研究的热点和难点。经济挑战也不容忽视。目前，氢储能系统的建设和运营成本相对较高，主要原因是电解水制氢的能耗较大、氢气储存和运输成本较高。这使得风光互补发电耦合氢储能系统的经济性受到一定限制，难以在短期内实现大规模商业化应用。政策与市场挑战同样需要关注。当前，氢储能技术还处于发展初期，相关的政策支持和市场机制尚不完善。例如，氢气的生产、储存、运输和使用等环节缺乏统一的标准和规范，这在一定程度上限制了氢储能技术的发展和应用。环境与安全挑战也是不容忽视的。氢气是一种易燃易爆的气体，其储存和使用过程中存在一定的安全隐患。同时，氢气的生产和使用过程中可能产生的环境问题也需要引起关注，如电解水制氢过程中的碳排放问题以及氢气泄漏对环境的影响等。七、结论与展望随着全球能源结构的转型和可再生能源的大规模应用，风光互补发电耦合氢储能系统作为一种高效、清洁的能源解决方案，受到了广泛关注。本文对风光互补发电耦合氢储能系统的研究进行了综述，深入分析了其基本原理、系统组成、运行特性以及实际应用中的关键问题。结论上，风光互补发电耦合氢储能系统通过整合风能、太阳能这两种间歇性可再生能源，实现了能量的互补利用，有效提高了能源利用率。同时，氢储能技术的引入，为系统提供了稳定的能量输出和调节能力，增强了系统的可靠性和经济性。在实际应用中，该系统仍面临着储能效率低、成本高、安全性问题等方面的挑战。展望未来，风光互补发电耦合氢储能系统的发展将更加注重技术创新和系统优化。一方面，通过研发新型高效催化剂、改进电解水制氢技术，有望提高氢储能的效率和降低成本。另一方面，通过优化系统设计和运行策略，可以实现风光互补发电与氢储能之间的协同优化，进一步提升系统的整体性能。随着智能电网和分布式能源系统的发展，风光互补发电耦合氢储能系统将在更大范围内实现能源的优化配置和高效利用。风光互补发电耦合氢储能系统作为一种具有广阔应用前景的能源解决方案，其研究和发展对于推动可再生能源的利用和能源结构的转型具有重要意义。未来，随着技术的不断进步和系统的优化升级，相信该系统将在能源领域发挥更加重要的作用。参考资料：随着全球能源结构的变化和环保意识的提高，风光互补发电系统作为一种绿色、可持续的能源供应方式，越来越受到人们的和重视。本文将简要介绍风光互补发电系统的基本概念、组成、优点及其应用领域。风光互补发电系统是一种结合了太阳能和风能两种自然能源的发电系统。它利用太阳能电池板和风力发电机将光能和风能转化为电能，再通过储能系统将电能储存起来，以备后续使用。风光互补发电系统作为一种绿色、可持续的能源供应方式，具有广泛的应用前景和市场前景。随着技术的不断进步和成本的不断降低，风光互补发电系统将在未来发挥更加重要的作用，为人类社会的可持续发展做出贡献。随着可再生能源在全球范围内的持续发展，风光互补发电系统作为一种清洁、可持续的能源供应方式，逐渐引起了人们的。风光互补发电系统仍面临诸如供电不稳定、能量存储受限等问题。为了更好地解决这些问题，研究者们开始探索风光互补发电耦合氢储能系统的可能性。本文将综述这一领域的研究成果、现状及其发展方向。风光互补发电耦合氢储能系统主要由风力发电机组、太阳能电池板、氢能储存装置、电解水装置和燃料电池等组成。在风力、阳光充足的情况下，风力和太阳能用于发电，同时将多余的电能用于电解水制氢；当风力、阳光不足时，储存的氢气可以用于燃料电池发电，以保障系统的连续稳定供电。近年来，风光互补发电耦合氢储能系统的研究取得了一定的进展。在技术层面上，该系统涉及风力发电、太阳能电池、电解水制氢、氢能储存和燃料电池等多个领域，其关键技术包括能量管理、功率控制、氢能储存和燃料电池等。通过对这些技术的优化和改进，可以进一步提高系统的性能和稳定性。风光互补发电耦合氢储能系统仍存在一些问题和挑战。系统的效率问题亟待解决。由于风光互补发电的不稳定性和氢能储存的能量密度相对较低，系统在运行过程中可能会产生能量损失和浪费。系统的初始投资成本较高，对普及应用形成了一定的障碍。氢能储存和运输的安全问题也是需要的重要方面。未来，风光互补发电耦合氢储能系统具有广阔的应用前景。该系统可以提高可再生能源的利用效率，缓解能源供需矛盾。氢能作为一种清洁的能源载体，可以降低碳排放，有助于应对气候变化。风光互补发电耦合氢储能系统还可以为偏远地区提供可靠的电力供应，改善当地能源基础设施。风光互补发电耦合氢储能系统作为一种新型的可再生能源供应方式，具有很高的研究和应用价值。虽然目前该领域还存在一些问题和挑战，但随着技术的不断进步和成本的不断降低，风光互补发电耦合氢储能系统有望在未来成为一种主流的能源供应方式。风光互补发电系统是一种可持续、环保的能源系统，通过整合风能和太阳能资源，可以降低对传统能源的依赖，减少环境污染。控制技术是风光互补发电系统的关键部分，直接影响系统的性能和稳定性。本文对风光互补发电系统控制技术的现状和发展趋势进行了综述，探讨了未来的研究方向和挑战。随着全球能源需求的增加，对清洁、可再生的能源的需求也日益增长。风能和太阳能作为两种重要的可再生能源，具有广泛的应用前景。风光互补发电系统结合了风能和太阳能的优点，能够实现能源的互补，提高能源利用率。控制技术是风光互补发电系统的核心，对于保证系统的稳定运行和优化性能具有重要意义。本文主要对风光互补发电系统控制技术的现状和发展趋势进行综述。风光互补发电系统的控制技术主要包括对光伏电池、风力发电机、储能电池和功率转换器的控制。根据不同的控制目标和策略，可以分为电压型控制、电流型控制、最大功率点跟踪控制等。风光互补发电系统主要包括光伏电池、风力发电机、储能电池和功率转换器等部件。光伏电池通过光电效应将光能转化为电能；风力发电机通过风能驱动扇叶转动，进而驱动发电机产生电能；储能电池用于储存电能，以供系统需要时使用；功率转换器则将产生的电能进行转换，以满足不同设备的用电需求。电压型控制是一种常见的风光互补发电系统控制策略，主要通过控制逆变器的电压幅值和相位来实现对系统的控制。在并网状态下，电压型控制通过调节逆变器的输出电压，使其与电网电压保持一致，实现系统的稳定运行。电流型控制主要通过控制逆变器的电流幅值和相位来实现对系统的控制。在并网状态下，电流型控制通过调节逆变器的输出电流，使其与电网电流保持一致，实现系统的稳定运行。最大功率点跟踪控制是一种优化控制方法，旨在使风光互补发电系统在各种环境下都能实现最大的功率输出。该控制方法通过实时监测环境条件和系统运行状态，动态调整系统的运行参数，使系统始终保持在最佳的运行状态。直接功率控制是一种针对功率转换器的控制技术，通过直接调节功率转换器的输入功率来实现对系统的控制。该控制技术具有简单直观的优点，但同时也存在一定的能源损耗。间接功率控制是一种通过对逆变器进行控制来实现对系统功率调节的控制技术。该控制技术可以通过调节逆变器的电压和电流幅值来实现对系统功率的间接控制，具有较少的能源损耗。智能控制是一种基于现代控制理论和技术实现的控制技术，通过建立复杂的数学模型来实现对系统的优化控制。智能控制具有高度的自适应性和灵活性，能够在各种复杂环境下实现高效的控制系统性能优化。风光互补发电系统控制技术是保证系统稳定运行和提高性能的关键。目前，已有很多研究致力于优化风光互补发电系统的控制策略和方法，以实现更高的能源利用率和系统稳定性。仍存在许多未解决的问题和挑战，如如何提高系统的自适应性和鲁棒性，如何降低控制成本和提高效率等。未来的研究应聚焦于创新性的控制技术和应用，以进一步推动风光互补发电技术的发展。能源是国民经济发展和人民生活必须的重要物质基础。在过去的200多年里，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大的推动了人类社会的发展。但是人类在使用化石燃料的同时，也带来了严重的环境污染和生态系统破坏。近年来，世界各国逐渐认识到能源对人类的重要性，更认识到常规能源利用过程中对环境和生态系统的破坏。各国纷纷开始根据国情，治理和缓解已经恶化的环境，并把可再生、无污染的新能源的开发利用作为可持续发展的重要内容。风光互补发电系统是利用风能和太阳能资源的互补性，具有较高性价比的一种新型能源发电系统，具有很好的应用前景。风光互补，是一套发电应用系统，该系统是利用太阳能电池方阵、风力发电机（将交流电转化为直流电）将发出的电能存储到蓄电池组中，当用户需要用电时，逆变器将蓄电池组中储存的直流电转变为交流电，通过输电线路送到用户负载处。是风力发电机和太阳电池方阵两种发电设备共同发电。最初的风光互补发电系统，就是将风力机和光伏组件进行简单的组合，因为缺乏详细的数学计算模型，同时系统只用于保证率低的用户，导致使用寿命不长。随着风光互补发电系统应用范围的不断扩大，保证率和经济性要求的提高，国外相继开发出一些模拟风力、光伏及其互补发电系统性能的大型工具软件包。通过模拟不同系统配置的性能和供电成本可以得出最佳的系统配置。在国外对于风光互补发电系统的设计主要有两种方法进行功率的确定：一是功率匹配的方法，即在不同辐射和风速下对应的光伏阵列的功率和风机的功率和大于负载功率，主要用于系统的优化控制；另一是能量匹配的方法，即在不同辐射和风速下对应的光伏阵列的发电量和风机的发电量的和大于等于负载的耗电量，主要用于系统功率设计。国内进行风光互补发电系统研究的大学，主要有中科院电工研究所、内蒙古大学、内蒙古农业大学、合肥工业大学等。各科研单位主要在以下几个方面进行研究：风光互补发电系统的优化匹配计算、系统控制等。中科院电工研究所的生物遗传算法的优化匹配和内蒙古大学新能源研究中推出来的小型户用风光互补发电系统匹配的计算即辅助设计，在匹配计算方面有着领先的地位，而合肥工业大学智能控制在互补发电系统的应用也处在前沿水平。据国内有关资料报道，运行的风光互补发电系统有：西藏纳曲乡离格村风光互补发电站、用于气象站的风能太阳能混合发电站、太阳能风能无线电话离转台电源系统、内蒙微型风光互补发电系统等。风光互补发电系统主要由风力发电机组、太阳能光伏电池组、控制器、蓄电池、逆变器、交流直流负载等部分组成，系统结构图见附图。该系统是集风能、太阳能及蓄电池等多种能源发电技术及系统智能控制技术为一体的复合可再生能源发电系统。(1)风力发电部分是利用风力机将风能转换为机械能，通过风力发电机将机械能转换为电能，再通过控制器对蓄电池充电，经过逆变器对负载供电；(2)光伏发电部分利用太阳能电池板的光伏效应将光能转换为电能，然后对蓄电池充电，通过逆变器将直流电转换为交流电对负载进行供电；(3)逆变系统由几台逆变器组成，把蓄电池中的直流电变成标准的220v交流电，保证交流电负载设备的正常使用。同时还具有自动稳压功能，可改善风光互补发电系统的供电质量；(4)控制部分根据日照强度、风力大小及负载的变化，不断对蓄电池组的工作状态进行切换和调节：一方面把调整后的电能直接送往直流或交流负载。另一方面把多余的电能送往蓄电池组存储。发电量不能满足负载需要时，控制器把蓄电池的电能送往负载，保证了整个系统工作的连续性和稳定性；(5)蓄电池部分由多块蓄电池组成，在系统中同时起到能量调节和平衡负载两大作用。它将风力发电系统和光伏发电系统输出的电能转化为化学能储存起来，以备供电不足时使用。风光互补发电系统根据风力和太阳辐射变化情况，可以在以下三种模式下运行：风力发电机组单独向负载供电；光伏发电系统单独向负载供电；风力发电机组和光伏发电系统联合向负载供电。●利用风能、太阳能的互补性，可以获得比较稳定的输出，系统有较高的稳定性和可靠性；●通过合理地设计与匹配，可以基本上由风光互补发电系统供电，很少或基本不用启动备用电源如柴油机发电机组等，可获得较好的社会效益和经济效益。中国现有9亿人口生活在农村，其中5%左右还未能用上电。在中国无电乡村往往位于风能和太阳能蕴藏量丰富的地区。因此利用风光互补发电系统解决用电问题的潜力很大。采用已达到标准化的风光互补发电系统有利于加速这些地区的经济发展，提高其经济水平。利用风光互补系统开发储量丰富的可再生能源，可以为广大边远地区的农村人口提供最适宜也最便宜的电力服务，促进贫困地区的可持续发展。我国已经建成了千余个可再生能源的独立运行村落集中供电系统，但是这些系统都只提供照明和生活用电，不能或不运行使用生产性负载，这就使系统的经济性变得非常差。可再生能源独立运行村落集中供电系统的出路是经济上的可持续运行，涉及到系统的所有权、管理机制、电费标准、生产性负载的管理、电站政府补贴资金来源、数量和分配渠道等等。但是这种可持续发展模式，对中国在内的所有发展中国家都有深远意义。世界上室外照明工程的耗电量占全球发电量的12%左右，在全球日趋紧张的能源和环保背景下，它的节能工作日益引起全世界的关注。基本原理是：太阳能和风能以互补形式通过控制器向蓄电池智能化充电，到晚间根据光线强弱程度自动开启和关闭各类led室外灯具。智能化控制器具有无线传感网络通讯功能，可以和后台计算机实现三遥管理(遥测、遥讯、遥控)。智能化控制器还具有强大的人工智能功能，对整个照明工程实施先进的计算机三遥管理，重点是照明灯具的运行状况巡检及故障和防盗报警。●小区(广义)道路照明工程(小区路灯/庭院灯/草坪灯/地埋灯/壁灯等)。已被开发的新能源新光源室外照明工程有：风光互补led智能化路灯、风光互补led小区道路照明工程、风光互补led景观照明工程、风光互补led智能化隧道照明工程、智能化led路灯等。我国部分地区的航标已经应用了太阳能发电，特别是灯塔桩，但是也存在着一些问题，最突出的就是在连续天气不良状况下太阳能发电不足，易造成电池过放，灯光熄灭，影响了电池的使用性能或损毁。冬季和春季太阳能发电不足的问题尤为严重。天气不良情况下往往是伴随大风，也就是说，太阳能发电不理想的天气状况往往是风能最丰富的时候，针对这种情况，可以用以风力发电为主，光伏发电为辅的风光互补发电系统代替传统的太阳能发电系统。风光互补发电系统具有环保、无污染、免维护、安装使用方便等特点，符合航标能源应用要求。在太阳能配置满足春夏季能源供应的情况下，不启动风光互补发电系统；在冬春季或连续天气不良状况、太阳能发电不良情况下，启动风光互补发电系统。由此可见，风光互补发电系统在航标上的应用具备了季节性和气候性的特点。事实证明，其应用可行、效果明显。高速公路道路摄像机通常是24小时不间断运行，采用传统的市电电源系统，虽然功率不大，但是因为数量多，也会消耗不少电能，采用传统电源系统不利于节能；并且由于摄像机电源的线缆经常被盗，损失大，造成使用维护费用大大增加，加大了高速公路经营单位的运营成本。应用风光互补发电系统为道路监控摄像机提供电源，不仅节能，并且不需要铺设线缆，减少了被盗了可能，有效防盗。但是我国有的地区会出现恶劣的天气情况，如连续灰霾天气，日照少，风力达不到起风风力，会出现不能连续供电现象，可以利用原有的市电线路，在太阳能和风能不足时，自动对蓄电池充电，确保系统可以正常工作。国内许多海岛、山区等地远离电网，但由于当地旅游、渔业、航海等行业有通信需要，需要建立通信基站。这些基站用电负荷都不会很大，若采用市电供电，架杆铺线代价很大，若采用柴油机供电，存在柴油储运成本高，系统维护困难、可靠性不高的问题。要解决长期稳定可靠地供电问题，只能依赖当地的自然资源。而太阳能和风能作为取之不尽的可再生资源，在海岛相当丰富，太阳能和风能在时间上和地域上都有很强的互补性，海岛风光互补发电系统是可靠性、经济性较好的独立电源系统，适合用于通信基站供电。由于基站有基站维护人员，系统可配置柴油发电机，以备太阳能与风能发电不足时使用。这样可以减少系统中太阳电池方阵与风机的容量，从而降低系统成本，同时增加系统的可靠性。风光互补抽水蓄能电站是利用风能和太阳能发电，不经蓄电池而直接带动抽水机实行不定时抽水蓄能，然后利用储存的水能实现稳定的发电供电。这种能源开发方式将传统的水能、风能、太阳能等新能源开发相结合，利用三种能源在时空分布上的差异实现期间的互补开发，适用于电网难以覆盖的偏远地区，并有利于能源开发中的生态环境保护。虽然与水电站相比成本电价略高，但是可以解决有些地区小水电站冬季不能发电的问题，所以采用风光互补抽水蓄能电站的多能互补开发方式具有独特的技术经济优势，可作为某些满足条件地区的能源利用方案。的应用向全社会生动展示了风能、太阳能新能源的应用意义，推动我国节能环保事业的发展，促进资源节约型和环境友好型社会的建设，具有巨大的经济、社会和环保效益。风光互补发电系统是针对通信基站、微波站、边防哨所、边远牧区、无电户地区及海岛，在远离大电网，处于无电状态、人烟稀少，用电负荷低且交通不便的情况下，利用本地区充裕的风能、太阳能建设的一种经济实用性发电站风光互补发电系统解决方案主要应用于道路照明、农业、牧业、种植、养殖业、旅游业、广告业、服务业、港口、山区、林区、铁路、石油、部队边防哨所、通讯中继站、公路和铁路信号站、地质勘探和野外考察工作站及其它用电不便地区的供电。风光互补发电系统主要由风力发电机、太阳能电池方阵、智能控制器、蓄电池组、多功能逆变器、电缆及支撑和辅助件等组成一个发电系统。夜间和阴雨天无阳光时由风能发电，晴天由太阳能发电，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功能，比单用风机和太阳能更经济、科学、实用。风能和太阳能都是清洁能源，随着光伏发电技术、风力发电技术的日趋成熟及实用化进程中产品的不断完善，为风光互补发电系统的推广应用奠定了基础。风光互补发电系统推动了我国节能环保事业的发展，促进资源节约型和环境友好型社会的建设。相信随着设备材料成本的降低、科技的发展、政府扶持政策的推出，该清洁、绿色、环保的新能源发电系统将会得到更加广泛的应用。风力发电机是将风力机的机械能转化为电能的设备。风力发电机分为直流发电机和交流发电机。(1)直流发电机。电励磁直流发电机。该类发电机分自励、它励和复励三种形式，小型直流发电系统一般和蓄电池匹配使用，装置容量一般为1000w以下。永磁直流发电机。这种发电机与电励磁式直流发电机相比结构简单，其输出电压随风速变化，需在发电机和负载间增加蓄电池和控制系统，通过调节控制系统占空比来调节输出电压。由于直流发电机构造复杂、价格昂贵，而且直流发电机带有换向器和整流子，一旦出现故障，维护十分麻烦，因此在实际应用中此类风力发电机较少采用。(2)交流发电机。交流发电机分：同步发电机和异步发电机。同步发电机在同步转速时工作，同步转速是由同步发电机的极数和频率共同决定，而异步发电机则是以略高于同步发电机的转速工作。主要有无刷爪极自励发电机、整流自励交流发电机、感应发电机和永磁发电机等。在小型风力发电系统中主要使用三相永磁同步发电机。三相永磁同步发电机一般体积较小、效率较高、而且价格便宜。永磁同步发电机的定子结构与一般同步电机相同，转子采用永磁结构，由于没有励磁绕组，不消耗励磁功率，因而有较高的效率。由于永磁同步发电机省去了换向装置和电刷，可靠性高，定子铁耗和机械损耗相对较小，使用寿命长。光伏电池是直接将太阳能转换为电能的器件，其工作原理是：当太阳光辐射到光伏电池的表面时，光子会冲击光伏电池内部的价电子，当价电子获得大于禁带宽度eg的能量，价电子就会冲出共价键的约束从价带激发到导带，产生大量非平衡状态的电子-空穴对。被激发的电子和空穴经自由碰撞后，在光伏电池半导体中复合达到平衡。蓄电池作为风光互补发电系统的储能设备，在整个发电系统中起着非常重要的作用。由于自然风和光照是不稳定的