循环互补发电系统

风光互补发电系统主要由风力发电机组和太阳能发电机组构成，由控制器、逆变器、蓄电池等设备组成。后备柴油机的选用，要根据当地风力、日照资源条件确定，若为了增强系统供电的不间断性可以考虑引入它，但如今在提倡绿色环保、低碳发展的时代，适当的增大风力机、光伏阵列或蓄电池容量，进行容量的优化配比之后完全可以免去柴油机。该系统可以划分成三大部分: 电能产生部分、电能转换控制部分、电能存储与消耗部分。

（1） 电能产生部分的主要构成

电能产生部分主要由风力发电机组和太阳能发电机组构成。风力发电组件主要有风速传感器、风力压缩器和风力发电机构成; 太阳能发电组件主要由太阳能光板和太阳能光板支撑架组成。太阳能电池光板是由基本的单元串并联组成的，一般有3 种类型: 单晶硅太阳能电池，将光能转化为电能转化效率高，但成本也很高; 多晶硅太阳能电池，价格便宜，光电转化率也比较高，所以是常用的一种; 非晶硅太阳能电池，光电转换效率比多晶硅相对差些，但制造工艺简单，加工也相对容易。目前，以晶硅材料为基础的高效电池是基础研究工作的热点课题，如超高效硅太阳能电池转化效率高达42.8%。

（2） 电能转换控制部分的主要构成

由DC/DC变换器，主控制电路等部分构成的风光互补控制器，是发电系统的核心部件，主控制电路通常采用PLC 或单片机等控制芯片，通过控制DC /DC 变换器实现功率转换，同时还可对各种信息、参数进行数据采集、处理，从而实现设备保护、风险预警等功能。

（3） 电能存储与消耗部分的主要构成

这部分主要由蓄电池组、逆变器、直流负载构成。蓄电池组负责电能存储; 交流负载和直流负载主要用于消耗电能。其中蓄电池组是电化学储能中的一种存储电能设备，在国内应用多，技术较为成熟，容量可以灵活调整，是目前国内研究热点，同时，它在发达国家如日本、美国、欧洲诸国已获得了较多应用。

在风光互补发电系统中，具有代表性，技术比较成熟的蓄电池有三类: 铅酸蓄电池，价格便宜，成本构造低，可靠性好，但受能量密度和使用寿命限制及环境污染影响，逐渐被取代;钠硫蓄电池，能量密度高，效率高，环保，容量大，免维护，寿命长，目前在日本，美国已被应用于削峰调节阶段，但其在温环境中工作具有一定安全隐患，而且生产工艺复杂，成本高，不适合大规模应用; 液流蓄电池( 钒电池) 具有储能容量大、效率高、循环寿命长等优点，广泛应用于新能源领域和电力系统中。