風-光互補發電系統在云端平臺的應用研究

李方良 王曉艷

摘 要：地球資源在近些年來被不斷開采，導致能源危急日益臨近。為避免能源發生枯竭，需要不斷研究能源的再生與可持續利用。風-光互補發電系統，作為借助太陽能和風能實現互補的系統，為緩解能源枯竭與環境惡化發揮了重要作用。而風-光互補發電系統的應用過程中，還存在很多的不足，例如對電壓的控制以及能源的轉化等，還需要不斷地研究和改進，從而為節能減排做出更大貢獻。文章介紹了風-光互補發電系統的概念及其優勢，闡述了風-光互補發電系統在云端平臺的應用。

關鍵詞：風-光互補發電系統;云端平臺;應用

0 引言

電力能源是人們生存、發展等所需的重要能源。城市化與工業化對電力能源供應也有更大需求。而在解決能源問題過程中，不可避免地涉及環境問題。為實現能源再生與保護生態環境的雙向難題，需要不斷研究能源的再生與可持續利用，例如對太陽能、風能等自然資源的利用[1]。

1 風-光互補發電系統的概念

風-光互補發電系統以中小型風電技術與太陽能光伏技術作為基礎，通過太陽能和風力發電，為系統的運作提供電能上的支持，是目前應用最廣泛的發電控制技術之一，現已涉及各個科學領域。其中，太陽能通過電池板將能量一定程度上轉換成電能，具有清潔環保的優勢，但由于無法一直保持電池被不間斷地日照，再加上成本較高，因此往往會受到很大的限制[2];而風能借助交流風機或者直流風機等設備，將風能轉換成電能，相比太陽能而言，其成本更低，設備的維護也不需要花費太多的資源，但其電能的轉換效率較低，單依靠風能無法滿足電能的供給[3]。

風-光互補發電系統將兩種能源相結合、互補，充分發揮風能與太陽能的環保與持續利用的特點，為發電系統提供穩定的電能，同時實現對生態環境的有效保護。而在風-光互補發電系統的實際運作過程中，在電能轉換時，容易受地理條件、氣候變化、季節更替等因素的影響，發生發電故障等不良現象。因此，對蓄電池的控制也極為重要，需要根據不同的外界因素，調整風-光互補發電系統，對電能的輸入輸出進行合理的控制，并且在發生故障情況與電能異常時能夠第一時間發出警報，以便于相關設備維護和替換[4]。風-光互補發電系統還需要調節電能負載參數，以應對不同的外界因素，并實時對發電過程中的功能進行跟蹤控制，從而最大程度維持風-光互補發電系統運作過程的穩定性。

2 風-光互補發電系統的優勢

隨著國內近些年來科學技術的不斷創新，風-光互補發電設備已逐漸遍布國內各個地區，其總量已經超越世界上其他國家。而國內獨特的地理條件、地勢變化跨度較大，單純的風能發電對于部分地區有很大限制，尤其是風能發電適用于空曠以及風能資源豐富的地區，并且有隨機性、不穩定性的特性，使得很大一部分地區通過單純的風能發電無法取得理想的效果[5]。而若強行進行風能發電，還容易對該地區周遭的環境造成破壞，反而影響了自然資源的可持續發展。

太陽能作為全球公認的綠色可再生能源，雖然無法長時間地利用，但依靠白天的日照，通過太陽能電池轉換來的電能也相當可觀，光伏發電的效果十分顯著。而發電系統借助太陽能的應用，對于很多地區的城市建設和日常用電發揮了非常重要的作用[6]。光伏發電不可避免地存在能量密度低而導致供電不穩定的情況，容易發生間斷性的斷電，不僅對設備的要求高，同時還有可能引發用電的安全問題。

風-光互補發電系統利用風能和太陽能的特點，以日間太陽能為主，夜間風能持續供給，將兩者相互結合，不僅最大程度提高了發電系統的供電效率，同時還減少了用電安全問題的發生概率[7]。與此同時，風-光互補發電系統對于一些偏遠地區也能很好提高基礎供電，進一步改善居民的用電需求。

3 風-光互補發電系統在云端平臺的應用

3.1? 海島供電

大陸外的海島地區，由于基礎設施較為落后，因此常年受到供電困難問題的困擾，但其獨特的海島環境，非常適用于風-光互補發電系統的運作。海島四周都是海洋，不可避免會有大量的風能途徑海島，風-光互補發電系統能夠合理地將其利用[8]。再加上海島附近的日照較強，也同樣適合對太陽能的利用，合理地應用風-光互補發電系統，并搭配云端平臺，能夠有效解決海島供電問題，并進行智能化控制，實現對海島地區供電的遠程調控。

3.2? 偏遠地區供電

國內偏遠地區具有地廣人稀的特點，并且普遍屬于高原環境，因此傳統電網的效率非常低且成本高，再加上人口流動的影響，無法滿足于該類地區的供電需求。風-光互補發電系統能夠有效控制偏遠地區的供電成本，相對傳統電網而言，也更適用于當地游牧民習慣遷移的特點，更符合該地區供電設施的建設需求。同時搭配云端平臺，根據人口密度來建設供電系統，最大化保障偏遠地區居民的用電問題。

3.3? 生態城市供電

城市化和工業化在近些年的大力發展，造成城市污染問題愈發嚴重。過去建設的傳統供電設施還排放大量的有害廢物，對居民的生活環境造成了影響。再加上傳統供電設施對資源的消耗巨大，違背了可持續發展的原則。而風-光互補發電系統借助云端平臺，能夠在保障居民日常用電的前提下，對廢水處理、資源分配等方面提供幫助，將富裕的電能利用到各個地方，從而避免了電能的浪費[9]。同時搭配云端系統還能為冬季以及惡劣天氣（暴雨、打雷、下雪）提前做好電能的儲備，以免發生供電不足的情況。

3.4? 智能生活供電

隨著科學技術的發展，風-光互補發電系統已被運用到人們的生活中，汽車、郵輪、房屋陽臺以及樓頂，都可作為接受風能和太陽能的媒介，同時搭配云端系統，能夠適時把控電能的儲能和供電情況，為人們的智能生活帶來便利[10]。

4 ? 結語

綜上所述，風-光互補發電系統不僅能夠促進資源的可持續發展，還能為生態文明建設提供幫助，合理地運用云端平臺，能夠為人們的生活帶來更大的便利。

[參考文獻]

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（編輯 王永超）