風光柴互補供電實施探究

王杰峰

摘 要：為實現對電能的高效利用，在使用發(fā)電系統時，可以采用風光柴互補供電的方式，其能夠提供更加清潔且高效的電能。本文就風光柴互補供電實施進行研究，對風光柴互補發(fā)電系統中的不同結構進行研究，簡單闡述其運行機制和作用，旨在為感興趣的人員提供幾點參考。

關鍵詞：風光柴互補;供電系統;清潔能源

引言：

風光柴互補供電系統是一種能夠對環(huán)境影響小但發(fā)電效率高的系統，在實際使用的過程中，利用風能、太陽能和柴油機發(fā)電方式來進行發(fā)電，通過多種供電方式的互補與配合，達到節(jié)省柴油等不可再生資源的目的，使整體的能源利用效率得到提升。該方式適合在較為偏遠且未實現公共供電的區(qū)域，使用太陽能和風能來減少對燃油的消耗。

1風光柴互補供電概述

一般在風能和太陽能較為豐富的區(qū)域使用該發(fā)電方式來進行電能的補充使用，以往使用燃油發(fā)電的方式，現為了降低對能源的消耗，減少對環(huán)境的影響，多使用風電互補供電方式來對燃油系統進行補充，構成風光柴互補供電系統，提高整體的供電效果。

風力發(fā)電時，需要在風力能源較強的區(qū)域，在實際使用時，通過風能發(fā)電設備，將電力儲存在電池中，目前常用的電池種類為鋰電池等酸性電池，但由于系統需要儲存量較大的設備，該類電池的容量不足，無法滿足實際的電能需求。在大面積的供電區(qū)域中，應使用專門的蓄電池組，其能夠滿足大型風力發(fā)電系統的電力儲存和電力使用的需求。

在使用太陽能發(fā)電技術時，一般利用光伏發(fā)電的方式來將太陽能轉化為電。通過使用太陽能轉換器，將太陽能進行充分的轉化，提升整體的使用效果。通過太陽能轉化的方式來補充風力發(fā)電中電能產生的不足，使電力的供應更加的流暢。

在使用柴油機進行發(fā)電時，其主要的能源是柴油，其電能產生的方式較為簡單、方便，能夠適應多種環(huán)境，為相關的場所提供集中供電。但由于其使用燃料為柴油，在發(fā)電過程中會對周圍的環(huán)境產生一定的污染。

在風光柴互補系統的使用過程中，可以通過自動控制的方式來進行供電工作。自動控制系統通過對外界環(huán)境的探測，根據實際情況來選擇發(fā)電方式，提高儲電量，同時對設備進行監(jiān)控和管理，避免發(fā)生故障損壞，為人們提供最佳的電力供應方式。

2風光柴互補供電實施系統

2.1發(fā)電系統

在使用風光柴發(fā)電系統的過程中，發(fā)電系統在實際工作時，主要以風力發(fā)電和太陽能發(fā)電為主，在二者無法進行電能供應時，使用燃油發(fā)電機進行電能的供應。風能發(fā)電的過程中，通過風能帶動風車，再通過增速機來提高機械設備的轉動速度，使其達到發(fā)電的效果，在風力發(fā)電的過程中，由于實際環(huán)境中發(fā)風力的方向和大小可能存在不穩(wěn)定的情況，因此，應對內部的風輪和發(fā)電機中的變速裝置進行調整，使其能夠盡量地保持整體的勻速轉動，從而提升做功效果，順利將風能轉化電能儲存[1]。

太陽能發(fā)電主要分為太陽能光發(fā)電和太陽能熱發(fā)電兩種，其中太陽能光發(fā)電主要是對太陽產生的光能進行轉化，通過光感應或者光伏設備對光能進行吸收和轉化，產生電能后儲存在電池中;太陽能熱發(fā)電主要是通過水或者其他工質的方式，將太陽產生的輻射轉化為熱能，再由熱能轉化為電能，將電能儲存后再進行處理。

風能和太陽能發(fā)電能夠進行分別作用發(fā)電，也可以進行互補發(fā)電，實現混合式供電，提高整體電能供應效果。目前風能發(fā)電的成本相對較低，但太陽能發(fā)電的適應能力較強，且安全性相對較高，風能發(fā)電區(qū)域需要具有一定量的風能，因此，相關的區(qū)域可以根據實際的需求來對風光柴互補系統進行選擇。根據當地的具體環(huán)境，對風能發(fā)電機和太陽能發(fā)電設備進行調整，使其能夠更好地適應相關的環(huán)境，滿足整體環(huán)境對電力的需求。通過風光發(fā)電的互補，實現對能源的最佳利用，同時，使用柴油發(fā)電機來進行補充，避免意外情況的發(fā)生，確保整體發(fā)電系統的順利供電，同時實現安全、穩(wěn)定的供電。

2.2電能存儲系統

在發(fā)電系統產生電能后需要及時將電能存貯在電池中，以備后續(xù)的使用。由于風能發(fā)電和太陽能發(fā)電的過程中，其受到天氣變化和環(huán)境因素的影響，在陽光較強或風力較大的天氣中產生的能量較多，在陰雨無風的天氣中無法產生能量，其發(fā)電的頻率具有不確定性。因此，在進行能量儲存的過程中，需要使儲能系統具有一定的調節(jié)能力，能夠針對不平穩(wěn)的能量進行調整和儲存，減少能量逸散浪費的情況，最大程度地將能量進行儲存，保障電能的供應[2]。

在儲能的過程中，需要使用蓄電池組對電能進行轉化和儲存。由于風光柴系統中的能量產生有多種路徑和方式，其實際的能量儲存需要長期保持工作的狀態(tài)，同時能夠對不同強度的電能進行識別和儲存。目前常用的電池為蓄電池組，其將電能轉化為化學能，再根據相應的化學反應轉化為電能，實現對能量的儲存。在電池組中應設置相應的調節(jié)裝置，提高整體的效果，并將使電能能夠正常的調節(jié)和輸送，電池組的使用能夠提高能量的實際使用效率。

2.3電能調控和轉化系統

為使電池能夠正常的使用，并有效地保持設備的壽命，在能量儲存的過程中，使用調節(jié)控制設備對電能的儲存情況進行檢查，一方面，保持風能和太陽能產生的電能進行儲存并使用，調控管理系統需要對電能進行調整，使電壓和電流保持恒定，避免發(fā)生過充的情況，損害電池的使用效果。

想要使用風光柴供電系統進行電能的輸送和使用時，應使用相應的轉化技術來對電能進行轉化，使其能夠為相關場所正常地提供電能。蓄電池一般情況下，內部儲存的電是直流電，其他設備想要連接電源時，需要使用轉換器或者逆變器等來對電池中的直流電進行轉化，變?yōu)榻涣麟姡癸L光柴互補供電系統產生的電能得以正常應用。由于發(fā)電機的整體構造較為復雜，在管理的過程中，應定期對逆變器的質量和使用效果進行檢查和維修，及時將破舊老化的構件進行更換，提高逆變器的電能轉化效果。

2.4風光柴互補系統的設置與應用

為使風光柴互補系統的實際使用效率得到提升，應對其整體系統進行設置。首先，應根據環(huán)境的實際情況和變化特點等來對機械設備進行合理的規(guī)劃設計，了解設備使用區(qū)域的風能數據、太陽能輻射相關資料以及目前環(huán)境和長期環(huán)境情況和變化趨勢。通過該數據對風光柴互補系統發(fā)電設備進行調節(jié)，使其能夠更加適應目前的環(huán)境狀態(tài)，提高電能產生效率。

其次，建立專門的數據庫，對風光柴互補系統使用過程中的數據進行收集和管理，并根據該數據為系統中的自動控制系統提供運行數據支持。使用計算方式對環(huán)境數據進行合理的計算，并得出相應的結果，使其能夠為設備的使用打好堅實的基礎。另外根據數據可以決定發(fā)電機和蓄電池等設備的型號和數量，使發(fā)電設備能夠滿足該地區(qū)的能源使用效率。

最后，對整體系統和設備進行調節(jié)，并將其放置在合適的位置，使其接收的能量最大化，從而提升整體系統的能量供應效率。

在使用風光柴互補系統的過程中，其通過對風能和太陽能等可再生能源的利用，減少了對不可再生能源的消耗，減少柴油燃燒引起的環(huán)境污染情況，有利于加強環(huán)境保護效果。

結論：在對風光柴互補系統實施進行探索的過程中，可以了解到，相比單一的風能發(fā)電或者太陽能發(fā)電，風光柴互補發(fā)電系統將三種發(fā)電方式進行整合，使其發(fā)電的效率得到提升，同時能夠提高電力供應的穩(wěn)定，避免單獨發(fā)電時受環(huán)境制約的情況，實現了良好的互補。風光柴互補發(fā)電系統的使用提高了利用自然資源發(fā)電的效果，適用于多種環(huán)境中，適合進行大力推廣。

參考文獻：

[1]趙習猛，朱永平，周三.風光柴儲+氫互補一體化通信電源供電系統的優(yōu)化設計[J].湖南郵電職業(yè)技術學院學報，2020，v.19（01）：15-17+22.

[2]翁國龍，陸震昊，張浙波.基于風光柴儲微電網技術的大型火力發(fā)電廠廠用電系統研究[J].中國高新科技，2020，No.62（02）：39-40.