李方良 王曉艷

摘 要：地球資源在近些年來(lái)被不斷開(kāi)采，導(dǎo)致能源危急日益臨近。為避免能源發(fā)生枯竭，需要不斷研究能源的再生與可持續(xù)利用。風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，作為借助太陽(yáng)能和風(fēng)能實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)的系統(tǒng)，為緩解能源枯竭與環(huán)境惡化發(fā)揮了重要作用。而風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，還存在很多的不足，例如對(duì)電壓的控制以及能源的轉(zhuǎn)化等，還需要不斷地研究和改進(jìn)，從而為節(jié)能減排做出更大貢獻(xiàn)。文章介紹了風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的概念及其優(yōu)勢(shì)，闡述了風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在云端平臺(tái)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng);云端平臺(tái);應(yīng)用

0 引言

電力能源是人們生存、發(fā)展等所需的重要能源。城市化與工業(yè)化對(duì)電力能源供應(yīng)也有更大需求。而在解決能源問(wèn)題過(guò)程中，不可避免地涉及環(huán)境問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)能源再生與保護(hù)生態(tài)環(huán)境的雙向難題，需要不斷研究能源的再生與可持續(xù)利用，例如對(duì)太陽(yáng)能、風(fēng)能等自然資源的利用[1]。

1 風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的概念

風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)以中小型風(fēng)電技術(shù)與太陽(yáng)能光伏技術(shù)作為基礎(chǔ)，通過(guò)太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電，為系統(tǒng)的運(yùn)作提供電能上的支持，是目前應(yīng)用最廣泛的發(fā)電控制技術(shù)之一，現(xiàn)已涉及各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域。其中，太陽(yáng)能通過(guò)電池板將能量一定程度上轉(zhuǎn)換成電能，具有清潔環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，但由于無(wú)法一直保持電池被不間斷地日照，再加上成本較高，因此往往會(huì)受到很大的限制[2];而風(fēng)能借助交流風(fēng)機(jī)或者直流風(fēng)機(jī)等設(shè)備，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能，相比太陽(yáng)能而言，其成本更低，設(shè)備的維護(hù)也不需要花費(fèi)太多的資源，但其電能的轉(zhuǎn)換效率較低，單依靠風(fēng)能無(wú)法滿足電能的供給[3]。

風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)將兩種能源相結(jié)合、互補(bǔ)，充分發(fā)揮風(fēng)能與太陽(yáng)能的環(huán)保與持續(xù)利用的特點(diǎn)，為發(fā)電系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的有效保護(hù)。而在風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)作過(guò)程中，在電能轉(zhuǎn)換時(shí)，容易受地理?xiàng)l件、氣候變化、季節(jié)更替等因素的影響，發(fā)生發(fā)電故障等不良現(xiàn)象。因此，對(duì)蓄電池的控制也極為重要，需要根據(jù)不同的外界因素，調(diào)整風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，對(duì)電能的輸入輸出進(jìn)行合理的控制，并且在發(fā)生故障情況與電能異常時(shí)能夠第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，以便于相關(guān)設(shè)備維護(hù)和替換[4]。風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)還需要調(diào)節(jié)電能負(fù)載參數(shù)，以應(yīng)對(duì)不同的外界因素，并實(shí)時(shí)對(duì)發(fā)電過(guò)程中的功能進(jìn)行跟蹤控制，從而最大程度維持風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)作過(guò)程的穩(wěn)定性。

2 風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

隨著國(guó)內(nèi)近些年來(lái)科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電設(shè)備已逐漸遍布國(guó)內(nèi)各個(gè)地區(qū)，其總量已經(jīng)超越世界上其他國(guó)家。而國(guó)內(nèi)獨(dú)特的地理?xiàng)l件、地勢(shì)變化跨度較大，單純的風(fēng)能發(fā)電對(duì)于部分地區(qū)有很大限制，尤其是風(fēng)能發(fā)電適用于空曠以及風(fēng)能資源豐富的地區(qū)，并且有隨機(jī)性、不穩(wěn)定性的特性，使得很大一部分地區(qū)通過(guò)單純的風(fēng)能發(fā)電無(wú)法取得理想的效果[5]。而若強(qiáng)行進(jìn)行風(fēng)能發(fā)電，還容易對(duì)該地區(qū)周遭的環(huán)境造成破壞，反而影響了自然資源的可持續(xù)發(fā)展。

太陽(yáng)能作為全球公認(rèn)的綠色可再生能源，雖然無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間地利用，但依靠白天的日照，通過(guò)太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換來(lái)的電能也相當(dāng)可觀，光伏發(fā)電的效果十分顯著。而發(fā)電系統(tǒng)借助太陽(yáng)能的應(yīng)用，對(duì)于很多地區(qū)的城市建設(shè)和日常用電發(fā)揮了非常重要的作用[6]。光伏發(fā)電不可避免地存在能量密度低而導(dǎo)致供電不穩(wěn)定的情況，容易發(fā)生間斷性的斷電，不僅對(duì)設(shè)備的要求高，同時(shí)還有可能引發(fā)用電的安全問(wèn)題。

風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)利用風(fēng)能和太陽(yáng)能的特點(diǎn)，以日間太陽(yáng)能為主，夜間風(fēng)能持續(xù)供給，將兩者相互結(jié)合，不僅最大程度提高了發(fā)電系統(tǒng)的供電效率，同時(shí)還減少了用電安全問(wèn)題的發(fā)生概率[7]。與此同時(shí)，風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)對(duì)于一些偏遠(yuǎn)地區(qū)也能很好提高基礎(chǔ)供電，進(jìn)一步改善居民的用電需求。

3 風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在云端平臺(tái)的應(yīng)用

3.1? 海島供電

大陸外的海島地區(qū)，由于基礎(chǔ)設(shè)施較為落后，因此常年受到供電困難問(wèn)題的困擾，但其獨(dú)特的海島環(huán)境，非常適用于風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)作。海島四周都是海洋，不可避免會(huì)有大量的風(fēng)能途徑海島，風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)能夠合理地將其利用[8]。再加上海島附近的日照較強(qiáng)，也同樣適合對(duì)太陽(yáng)能的利用，合理地應(yīng)用風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，并搭配云端平臺(tái)，能夠有效解決海島供電問(wèn)題，并進(jìn)行智能化控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)海島地區(qū)供電的遠(yuǎn)程調(diào)控。

3.2? 偏遠(yuǎn)地區(qū)供電

國(guó)內(nèi)偏遠(yuǎn)地區(qū)具有地廣人稀的特點(diǎn)，并且普遍屬于高原環(huán)境，因此傳統(tǒng)電網(wǎng)的效率非常低且成本高，再加上人口流動(dòng)的影響，無(wú)法滿足于該類(lèi)地區(qū)的供電需求。風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)能夠有效控制偏遠(yuǎn)地區(qū)的供電成本，相對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)而言，也更適用于當(dāng)?shù)赜文撩窳?xí)慣遷移的特點(diǎn)，更符合該地區(qū)供電設(shè)施的建設(shè)需求。同時(shí)搭配云端平臺(tái)，根據(jù)人口密度來(lái)建設(shè)供電系統(tǒng)，最大化保障偏遠(yuǎn)地區(qū)居民的用電問(wèn)題。

3.3? 生態(tài)城市供電

城市化和工業(yè)化在近些年的大力發(fā)展，造成城市污染問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重。過(guò)去建設(shè)的傳統(tǒng)供電設(shè)施還排放大量的有害廢物，對(duì)居民的生活環(huán)境造成了影響。再加上傳統(tǒng)供電設(shè)施對(duì)資源的消耗巨大，違背了可持續(xù)發(fā)展的原則。而風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)借助云端平臺(tái)，能夠在保障居民日常用電的前提下，對(duì)廢水處理、資源分配等方面提供幫助，將富裕的電能利用到各個(gè)地方，從而避免了電能的浪費(fèi)[9]。同時(shí)搭配云端系統(tǒng)還能為冬季以及惡劣天氣（暴雨、打雷、下雪）提前做好電能的儲(chǔ)備，以免發(fā)生供電不足的情況。

3.4? 智能生活供電

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)已被運(yùn)用到人們的生活中，汽車(chē)、郵輪、房屋陽(yáng)臺(tái)以及樓頂，都可作為接受風(fēng)能和太陽(yáng)能的媒介，同時(shí)搭配云端系統(tǒng)，能夠適時(shí)把控電能的儲(chǔ)能和供電情況，為人們的智能生活帶來(lái)便利[10]。

4 ? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，風(fēng)-光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)不僅能夠促進(jìn)資源的可持續(xù)發(fā)展，還能為生態(tài)文明建設(shè)提供幫助，合理地運(yùn)用云端平臺(tái)，能夠?yàn)槿藗兊纳顜?lái)更大的便利。

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（編輯 王永超）