风光互补发电论文

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1、第一章绪论1・1课题的背景及意义随着经济社会的发展，能源供需孑盾和环境问题压力将会进一步显现，能源结构也将面临重大挑战。FI前，全球化石能源口渐紧缺，能源压力越来越大。在此大环境下，可再生能源取之不尽、用之不竭的特性决定了其在未来能源格局中的重耍地位，全球各国均把清洁能源作为自身能源变革的重耍发展方向。从20世纪70年代开始，尤其是近年来，可再生能源已逐渐成为常规化石燃料的一种替代能源，卅:界上许多国家或地区将可再生能源作为其能源发展战略的重要组成部分；美国的加利福尼亚，2017年20%的电力将来口可再生能源（2002年已经达到12%）；欧盟，2010

2、年22%的电力或整个能源的12%将来自可再生能源（1999年可再生能源电力为14%）1997年占整个能源的6%）旧本,2010年光伏发电要达到483万千瓦（2003年为88.7万千瓦）；拉丁美洲，2010年整个能源的10%要来自可再生能源。我国新能源产业的开展已有多年，我国大型风电设备制造业也已进入一个新的高速发展阶段，到2008年12月底，我国己有近70家企业进入并网风力发电机组整机制造行业，中、小型风力发屯机组制造业也在快速发展。太阳能产业近年在我国发展迅速。截至2007年底，全国推广农村太阳能热水器4286万平方米、太阳房1468万平方米、太阳灶

3、112万台。纵观世界可再生能源发展，有以下儿大趋势。（1）技术水平不断捉高，成本持续下降。（2）发展速度加快，市场份额增加。（3）可再生能源己成为各国实施可持续发展的重耍选择。（4）可再生能源是一种朝阳的产业，孕育着巨大的潜在经济利益。因此，不管从缓解能源危机、解决环境污染、保护人类生存环境、有效开发和利用自然资源，还是从社会和经济的发展要求出发，开发和利用风能、生物质能和太阳能等口J再生能源都冇极其重要的现实意义。从长远处看，用洁净的可再生能源取代常规化石能源，不仅是人类普遍的美好愿望，也是世界能源发展的必然趋势。1.2风光互补发电的提出及应用前景1

4、21风能、太阳能特点在常规能源（如煤、石油）口益紧缺并严重污染坏境的今天，太阳能和风能越來越被重视。它们具有常规能源所没有的优越性：第一，太阳能和风能都可以永续利用或循环利用，只要有太阳照射地球地面就会增温，空气就会流动，风能也同样用Z不尽。第二，利用太阳能和风能的设备，一次投资就可常年使用，除了维修开支外,基本上没冇经常性的耗费，是廉价的。第三，太阳能和风能不会造成大气污染。常规能源利用过程中，会释放出大量对人类有害物质，而太阳能和风能在利用过程中不会给坏境带來污染，也不会破坏生态系统。第四，太阳能和风能到处都有，特别是那些缺乏常规能源的农村、野外、

5、沙漠、高原、海洋，不需长途运输。第五，太阳能和风能的总量是巨大的。有人估计过，将长300公里、宽100公里的沙漠地带的太阳能全部利用起来，就可满足全球的能量需求。当然，虽然风能、太阳能存在上述诸多优点，但也存在着一些缺陷：第一，这两种能源甚为分散，不管是太阳能还是风能都是一种能量密度极低的可再生能源，不易集中起来而形成巨大的功率。第二，受天气影响而变化，不稳定。不论太阳能还是风能，都随天气和气候的变化而不断变化。在利用这两种能源时存在一些困难。第三，受地形影响大，地区差异显著。尽管太阳能和风能的优点很多，但是这些缺陷的存在，使得单独利用其中一种清洁能源

6、转变为经挤可靠的电能过程中仍存在着诸多技术难题。但是，随着现代科技的发展与进步，风能和太阳能资源的利用在技术上都有很人突破和进展，特别是在风能、太阳能综合利用方面，充分利用两种能源在诸多方面的互补性，可以建立起经济合理、更加稳定可靠的能源利用系统。1.2.2风光互补发电系统的提出所谓风光互补，顾名思义，强调的就是风能与太阳能的结合。事实上，风能与太阳能的结合有着天然优势。风能是太阳能的另一种转化，太阳照射地球引起温度变化产生风。我们可以注意到，一般白天风小太阳辐射大，夜晚风大太阳辐射小，夏季风小太阳辐射大，冬季风大而太阳辐射小，睛天风小雨天风大。风能和

7、太阳能在时间和季节上如此吻合的互补性，决定了风光互补结合后发电系统可靠性更高、更具有实用价值。因此，风光互补发电系统的出现叮以很好的弥补太阳能和风能提供能量间歇性和随机性的缺陷，实现不间断供电。风光互补发电系统大体上可以分为两类，一类是并网型发电系统，即和公用电网通过标准接口和连接，像一个小型的发电厂，将接受來的能量经过高频直流转换后变成高压直流电，经过逆变器逆变后向电网输出与电网电压同频、同相的止弦交流电流;另一类是离网型发电系统，即在自己的闭路系统内部形成电路，系指采用区域独立发电、分户独立发电的离网型供电模式，将接收来的能量直接转换成电能供给负载

8、，并将多余能量经过充电控制器后以化学能的形式储存在蓄电池。离网型较并网发电I佃言投资小、见效快