摘 要

随着当代经济的飞速发展，环境以及能源问题已经逐渐备受世界瞩目。关于能源问题方面，可再生清洁能源也逐渐受到人们青睐，尤其是应用相对广泛的风能和太阳能。目前，我国的风资源与光资源较为丰富，且两者有较好的互补性和匹配性，这一特征为风光互补发电技术的发展奠定了坚实的基础。当前与风光互补发电相关的研究着重在风力与光伏发电的互补，这种新想法与以往发电模式中单纯依靠某一种能源的做法很不一样，有其研究的价值，促进我国在能源问题方面的发展。

本文以盐城市的风速、太阳能辐射量等天气数据为背景，评估风光互补发电的技术可靠性与经济性。文中大致介绍了风电和光电的发展现状，整理了关于盐城市资源政策的数据。对于技术可靠性的说明是先假设一个小型的发电场，计算其电量的产出，证明了风光互补发电的供电可靠性，后又引用了可靠性模型综合说明了其技术可靠性。对于风光互补发电的经济性评估，本文主要是通过计算单位电量成本来说明的。经过相关计算与评估，在盐城市发展风光互补的发电模式有其可行性，其可靠性比单纯利用风能或太阳能要高，并且成本相对合适，总体来说，有良好的经济性。

关键词：风光互补发电 可靠性 经济性

Technical Reliability and Economic Evaluation of Wind-solar Hybrid Power Generation

Abstract

Energy and environment issues are becoming the focus of contemporary economic development, which pays more and more attention on renewable energy, such as wind energy and solar energy. Wind and solar energy have good complementarity and match well with each other. The green resources are rich in China, thus, it lays the foundation. Currently, wind-photovoltaic complementary power generation is the main research field in the development of wind and solar power technology, and that is a combination of wind power and photovoltaic power generation technology. This technology changes the traditional power generation model, simply relying on one resource in old methods. Therefore, it will have a great boost on the development of energy and economy in China in the future.

Massive data of wind speed, solar radiation and other weather like the background in Yancheng City was used to evaluate the reliability and economy of the system of wind-solar hybrid generation. A small independent wind and solar power generation system was established to calculates the output power, which proved the reliability of the system of wind-solar hybrid generation, and then a reliability model was introduced to describe the technical reliability of the system of wind-solar hybrid generation. As for the economic evaluation of wind and solar power, it was mainly completed by calculating the unit cost of electricity in the context. After the relevant calculation and evaluation, the development of wind and solar power in Yancheng City has its feasibility with good reliability and reasonable cost.

Key words: Wind-solar hybrid generation；Reliability；Economy

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1选题背景及意义 1

1.2风力发电研究现状 1

1.2.1机组容量与机型 2

1.2.2机组的控制技术 2

1.2.3有关翼型课题的研究现状 2

1.3光伏发电研究现状 4

1.3.1最大功率点跟踪技术（MPPT） 4

1.3.2聚光光伏技术 5

1.4风光互补发电研究现状 6

1.4.1功率设计方法 6

1.4.2风光互补发电相关课题的研究 6

1.4.3 CLIMIX模型 6

1.4.4我国风光互补发电系统的应用 7

1.5本章小结 7

第二章 盐城市风能、太阳能资源 8

2.1盐城市风资源分布 8

2.1.1全国风能资源区的划分 8

2.1.2盐城市的风力资源 8

2.2盐城市太阳能资源分布 10

2.2.1全国太阳能资源区划分 10

2.2.2盐城市的太阳能资源 10

2.3政府政策 12

2.3.1风电上网电价政策 12

2.3.2光伏发电电价政策 12

2.4本章小结 12

第三章 风光互补发电的技术可靠性评估 13

3.1风力发电技术问题 13

3.1.1输出电能品质 13

3.1.2风电机组设计 13

3.2光伏发电技术问题 13

3.2.1并网方式及并网影响 13

3.2.2蓄电池充电方式 14

3.3风光互补发电系统 14

3.3.1逆变器 14

3.3.2发展困境 15

3.4风光互补发电系统的可靠性 15

3.4.1风力机组发电量计算 15

3.4.2光伏电板发电量计算 16

3.4.3风光互补发电系统电量产出 17

3.5 相关研究的辅助说明 18

3.5.1 Well-Being模型 18

3.5.2 RTS 标准测试系统 19

3.6 本章小结 21

第四章 风光互补发电经济性评估 22

4.1发电成本 22

4.1.1风力发电成本 22

4.1.2光伏发电成本 24

4.2风光互补发电的经济性评估 27

4.2.1单位发电成本计算 27

4.2.2环境影响 28

4.3能源价值 28

4.3.1能源价值构成 28

4.3.2资源价值计算 29

4.4本章小结 30

第五章 结论与展望 29

参考文献 32

致谢 35

第一章 绪论

1.1选题背景及意义

在地球目前现有的有限能源的条件下，人们在追逐经济发展时消耗了大量的能源并且也造成了环境的污染，这一问题随着社会的不断发展也变得越来越严重。当这一问题带来的恶果接连不断地降临在人类的身上时，人们逐渐意识到发展经济的同时对环境的保护和能源的节约是可以齐驱并进的，因此，世界各国纷纷提出低碳经济的号召。在面临既要求经济发展的同时又不对大自然造成伤害这一棘手的难题面前，世界范围内对可再生的清洁能源的需求的声音此起彼伏。为了顺应时代的需要，各国人民包括中国对风能等一系列清洁能源的研究注入了许多努力，在某些领域也取得了丰硕的成果，纵然目前这类清洁能源已经运用到我们的日常生活之中，但是在大规模地投入市场应用时依然存在着诸多问题，例如供电模式单一、成本极高、效果不显著等。

虽然我国的风资源与光资源很丰富，但这两种自然资源具有间歇性和随机性，且受季节等影响。建设风力发电场和光伏发电场都需要占据大面积土地，土建成本高，风光互补发电考虑到了两者可以利用同一片土地以节约占地面积，并且两者在时间上也有一定的互补性，将两个发电场进行有效组合以降低成本，使之更具有经济方面的竞争力。它不像传统发电模式那样只利用某一种资源（煤炭），同时也符合低污染、 低排放的要求，当然这样的新方法对于技术、机器设备、员工技术素质等有更为严苛的要求。