徐文博

摘 要：隨著科技的日益發(fā)展，更多的新科技、新技術逐漸進入人們的生活。當然水利工程中也有著新科技、新技術的加入。眾所周知，水利工程所選的地方一般比較偏遠，各項設施都不完善，特別是供電系統(tǒng)缺乏更是主要問題之一。水利工程往往在山上、在水中，需要花費大量的人力物力及財力，把供電線路架設到所需要的地方。舉個例子，水庫一般都是環(huán)形的，整個堤壩長度巨大。如果采用敷設電纜的方式供電，不僅花費巨大，且利用率低下。這時風光互補發(fā)電系統(tǒng)就能解決這樣的問題。風光互補發(fā)電系統(tǒng)是獨立發(fā)電系統(tǒng)，使用方便且不影響其他系統(tǒng)。它可提供基本的照明及一般的電力使用需求，對水庫的巡視、巡檢提供供電保障。

關鍵詞：風光互補發(fā)電；供電；水利建設

科技日益發(fā)展的今天，越來越多的新技術應用到人們的工作日常生活中。傳統(tǒng)的水利工程受到地理環(huán)境的影響，往往需要花費大量的人力物力及財力去建設基礎設施。而基礎設施中的電力供應則是重中之重?，F(xiàn)在人們的生活越來越離不開電力供應，人們可以接受停水、停氣，但是停電卻無法接受，水利工程更是離不開電力的保障。而風光互補發(fā)電系統(tǒng)的出現(xiàn)，很好地解決了電力供應問題，尤其在那些地理環(huán)境惡劣，用電需求不高的地方。

1 風光互補發(fā)電系統(tǒng)的介紹

風光互補發(fā)電系統(tǒng)，是新型獨立供電系統(tǒng)，其供電容量可根據(jù)實際需求進行改變，可廣泛地使用于水利建設的各個領域。風光互補發(fā)電系統(tǒng)是采用風力發(fā)電與太陽能發(fā)電相結合的方式，而水利工程所在的地方往往有著十分豐富的光能及風能資源。例如海邊、海上、山上等等。風力發(fā)電就是通過自然風使風力發(fā)電機旋轉，使風能轉換為電能。太陽能發(fā)電就是通過太陽能板吸收太陽光，使光能轉換為電能。

一般的供電系統(tǒng)只是采用風力發(fā)電或者太陽能發(fā)電其中的一種。而其各自都有著明顯的缺陷，比如太陽能發(fā)電十分依賴陽光，一旦遇到陰天及雨天就無法正常供電；而風力發(fā)電則受到風向、風力變化的影響較大，且傳統(tǒng)的小型水平軸風力發(fā)電機更受到使用壽命的困擾。

隨著科技的進步，為了更好地利用風能及太陽能，風光互補發(fā)電系統(tǒng)應運而生，它將風力發(fā)電和太陽能發(fā)電有機地結合在一起，取長補短、相互合作，通過蓄電池的儲存，持續(xù)穩(wěn)定地提供電能，大大地解決了水利工程中的電力供應問題。特別是小型風光互補發(fā)電系統(tǒng)的應用面更是廣泛。為了解決小型水平軸風力發(fā)電機的問題，垂直軸風力發(fā)電機的出現(xiàn)，更加體現(xiàn)出科技的進步和發(fā)展。垂直軸風力發(fā)電機同時解決了風向及風力大小變化問題，由于葉片轉軸是垂直于地面，使其就可以接受各個方向的來風；而內(nèi)外葉片的結構則可以很好地解決風力大小的問題。至于小型水平軸風力發(fā)電機的壽命問題，垂直軸風力發(fā)電機由于利用風力的方式改變，使它的壽命大大長于水平軸的風力發(fā)電機。

垂直軸風力發(fā)電機與太陽能發(fā)電的結合，可以二十四小時全天候地提供電力保障，陽光充足時，太陽能發(fā)電為主要電能來源；而在陰天及雨天，風力發(fā)電則成為了發(fā)電主力，因此風光互補發(fā)電系統(tǒng)可以很好地解決水利工程及其建設過程中的供電問題。

垂直風力發(fā)電機可參考：

2 水利工程中的應用

風光互補發(fā)電系統(tǒng)的容量可大可小，可以與其他系統(tǒng)結合，應用于不同的領域之中。不僅可以成為水利工程的各項設備設施，還可以在水利工程的建設過程中提供電力保障，以下就舉幾個實際應用的例子。

2.1 水庫環(huán)形堤壩的照明

一般水庫的環(huán)形堤壩長度較長，并且部分甚至大部分處于水中，堤壩道路的照明問題就隨之而來。如果采用傳統(tǒng)的電纜方式，則需要花費大量的電纜及輔助設施，人力花費也十分巨大。風光互補路燈則可以很好地解決這個問題。風光互補路燈由風力發(fā)電機、太陽能板、控制器、蓄電池、控制器及燈桿組成，每個路燈都是獨立工作，偶爾的故障或者檢修也不會影響其他路燈的工作。通過控制器可自行設定亮燈時間，甚至風光互補路燈可以自動根據(jù)光線亮暗自行開啟或關閉照明。

2.2 水上工作的供電

水上工作主要包括船和水上平臺，現(xiàn)在大部分都是采用柴油發(fā)電機進行發(fā)電，如果遇到特殊情況，電力供應往往就會出現(xiàn)問題。但采用風光互補系統(tǒng)提供電力的話，則可以全天候的提供電力保障，大大加強了水上作業(yè)的安全性和持續(xù)性。在水利工程的建設過程中，都會使用各種功能的船，在船上安裝風光互補發(fā)電系統(tǒng)，不但可以為船上的儀器設備及相關的用電提供充足的電力保障，同時也節(jié)省了柴油的使用，使珍貴的柴油可以全部用于發(fā)電機的運轉。

2.3 水利監(jiān)測的應用

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，越來越多的數(shù)據(jù)需要我們?nèi)ゲ杉?、去收集，在水利上許多的數(shù)據(jù)都依靠人去進行采集，往往費時費力。有了風光互補系統(tǒng)提供電能后，可以在許多地方設立固定無人監(jiān)測點，通過無線發(fā)送數(shù)據(jù)，可以實時采集到我們所需要的數(shù)據(jù)。通過大量的數(shù)據(jù)積累，可以更為深入地研究各項水利問題，為水利的發(fā)展提供最堅實的基礎。

3 風光互補發(fā)電系統(tǒng)的不足

雖然風光互補發(fā)電系統(tǒng)有著十分良好的應用，但是其不足之處也十分明顯。通過風能和太陽能所轉換而來的電能，需要通過蓄電池的儲存才能保存下來，如果用電量稍大的話，其所需蓄電池的數(shù)量也會隨之變大，大量的蓄電池只能作為固定使用，其移動性較差。雖然在水利工程中對其移動性的要求很低，但如果其移動性增強就可以應用到其他領域了。

不過電能的儲存問題一直是困擾我們的一個大問題，目前的科技無法進行解決，希望不遠的將來，我們能夠找到便捷有效的電能儲存方法。

科技的進步，影響著人們工作生活的方方面面，而我們的水利建設也應該隨著科技的進步而更加地便捷有效。各種各樣的新技術將滲透水利建設的各個方面，比如新型的探測儀器使數(shù)據(jù)更加地準確、定位更為精確；新型的航拍設備使我們方便地觀察整個水利建設的全貌和過程；新型的材料使水利建筑更為堅固耐久；新型的設備使我們的工作更為便捷有效等等?？梢韵嘈棚L光互補系統(tǒng)也將在水利建設中發(fā)揮其更大的作用，為水利建設提供安全可靠的電力保障。