系統通過優化風機與光伏陣列容量配比，可組成獨立、并網或微電網混合發電模式，經容量優化配置后能夠完全替代柴油機實現環保供電，適用于通信基站、道路照明及偏遠地區供電。該系統概念起源于20世紀80年代國際學界對風光資源互補性的研究，丹麥學者于1981年提出混合利用技術 。典型案例包括浙江舟山東福山島微電網工程。當前系統采用混合儲能單元容量優化技術，通過改進模擬退火粒子群算法降低投資成本。主要挑戰包括棄風現象及小型風力發電機可靠性問題。

　　近年來，隨著我國經濟社會的快速發展，人們對能源的需求量持續增長，傳統化石能源如煤炭、石油、天然氣等的燃燒使用，給人們賴以生存的地球生態環境造成了嚴重的破壞。20世紀初期，英國倫敦“霧都”的形成和當前我國大范圍霧霾天氣的出現，燃煤等化石能源的大規模利用是主因。因此，人們開始普遍關注對環境有保護作用的相關措施，可再生新能源風能、太陽能的合理開發與應用可減少化石能源的消耗，無論從緩解能源危機，消除環境污染，保護人類生存環境還是從經濟社會長期穩定發展來看，這個措施無疑對我國乃至世界有著極其重要的現實意義: 用潔凈的可再生新能源替代常規化石能源，不僅是人類的美好愿望，也是能源發展的必然趨勢。

　　21世紀電力的需求日益增長，它已成為人們生活中必不可少的一部分，同時也帶動著我國的經濟發展。因此，電力的需求會引領我們進入一個可再生能源利用的電氣化時代。在1992年“世界環境與發展大會”以后，可再生能能源的合理開發利用問題，受社會可持續發展需求的推動，進一步被提到了人類發展戰略的高度，受到了各個國家的高度重視。據報道統計，社會資本投資重點轉向可再生能源，139個新興經濟體的社會資本參與投資，2016年，項目總數相對穩定在124個，其中可再生能源的項目占比達59%，僅太陽能項目占到所有能源投資項目的1/3以上( 數據來源: 世界銀行的社會資本參與基礎設施數據庫簡報) ，而在當前可利用的可再生新能源中，用于發電的風能、太陽能，具有取之不盡，用之不竭，就地取材，環保，資源豐富等優點，它們已經成為此領域中開發利用水平最高，技術最成熟，應用最廣泛，具有商業化發展條件的新型能源。但單獨的風力發電、太陽能光伏發電都在資源利用上存在缺陷: 在季節性方面，夏季日照輻射強風力較弱，冬季風力強日照輻射較弱; 在時間性方面，白天有光照輻射，風力較小，晚上無光照輻射，風力較強。因此綜合考慮太陽能和風能在季節性、時間性等多方面資源的互補而建立起來的風光互補發電系統是一種經濟合理的供電方式。

　　風光互補發電系統是一種多能互補、經濟高效、環保、無污染的能源供電系統，再加以科學的管理和運行控制，可以獲得最佳的利用效益，推動我國電力產業的發展，滿足人們的日常生活用電需求。從20 世紀80 年代至今，由太陽能光伏發電系統、風力發電系統到將兩者結合形成的風光互補發電系統，與之相關方面的研究與應用一直處在不斷完善與探索的過程中，理論與實踐的結合，使得風光互補發電技術越來越規模化，慢慢地滲透于人們的生活中，同時在電力系統中發揮著不可替代的地位。

　　風光互補發電系統，一種集風力發電與太陽能發電于一體的綠色能源解決方案，通過太陽能電池方陣和風力發電機(將交流電轉化為直流電)的協同作用，將產生的電能高效存儲于蓄電池組中。當用戶需要電力時，逆變器會將這些直流電轉化為交流電，并通過輸電線路穩定地輸送到用戶負載處。這一系統充分利用了風力和太陽能的雙重資源，為未來綠色能源的發展提供了新的選擇。

　　風光互補發電系統涵蓋了風力發電機組、太陽能光伏電池組、控制器、蓄電池、逆變器以及交流直流負載等多個關鍵組件。該系統巧妙融合了風能、太陽能及蓄電池等多種能源發電技術，同時配備了智能控制系統，從而實現高效、穩定的電力輸出。

　　在風光互補發電系統中，風力發電部分通過風力機將風能轉化為機械能，再經由風力發電機將機械能高效轉換為電能。這一過程由控制器精準調控，確保蓄電池得到恰當充電，并通過逆變器為負載提供穩定的電力。同樣，光伏發電部分則利用太陽能電池板的光伏效應將光能高效轉化為電能，同樣經過控制器對蓄電池進行充電，并通過逆變器將直流電穩定轉換為交流電供負載使用。

　　此外，系統中的逆變器負責將蓄電池中的直流電轉化為標準的220v交流電，以滿足交流電負載設備的需求。它還具備自動穩壓功能，有效提升了風光互補發電系統的供電質量。而控制部分則根據日照強度、風力大小及負載的變化情況，智能切換和調節蓄電池組的工作狀態，確保電力供應的連續性和穩定性。

　　值得一提的是，風光互補發電系統在運行模式上具有顯著優勢。它可以根據風力和太陽輻射的變化情況，靈活地在三種模式下切換：風力發電機組單獨供電、光伏發電系統單獨供電以及風力發電機組與光伏發電系統聯合供電。這種靈活性使得風光互補發電系統在穩定性、可靠性以及經濟效益方面均表現出色。

　　風光互補離網發電系統的工作原理如下：

　　風力發電：風力發電機捕獲風能并將其轉換為機械能，然后通過發電機將機械能轉換為電能。這部分電能經過整流器轉換為直流電后，通過智能控制器對蓄電池進行充電，或直接對直流負載供電，也可經過逆變器對交流負載供電。

　　光伏發電：太陽能電池板在太陽光的照射下將光能轉換為電能，產生直流電。這部分電能同樣通過智能控制器對蓄電池進行充電，或直接對直流負載供電，也通過逆變器將直流電轉換為交流電對交流負載供電。

　　智能控制：智能控制器根據日照強度、風力大小及負載的變化，協調風力發電機組、光伏陣列的最大功率跟蹤，以及實現對蓄電池的充放電控制、過充過放保護等功能。

　　儲能與供電：蓄電池組在風光互補系統中同時起到能量調節和平衡負載兩大作用。它將光伏發電系統和風力發電系統輸出的電能轉化為化學能儲存起來，以備供電不足時使用。當發電量不能滿足負載需要時，控制器將蓄電池的電能送往負載，保證了整個系統工作的連續性和穩定性。

　　風光互補離網發電系統具有以下優勢：

　　環保節能：該系統完全利用風能和太陽能進行發電，不消耗化石能源，不產生污染物排放，符合綠色能源的發展理念。

　　獨立供電：系統不依賴電網獨立供電，不受地域限制，適用于偏遠地區、無電地區或電力不穩定地區的供電需求。

　　穩定性高：風能和太陽能具有天然的互補性，可以在不同時間和季節上相互補充，提高系統供電的穩定性和可靠性。

　　經濟實用：通過合理配置系統容量和采用先進的控制技術，可以降低發電系統的造價和運行成本，提高經濟效益。

　　風光互補離網發電系統廣泛應用于道路照明、農業、牧業、種植、養殖業、旅游業、廣告業、服務業、港口、山區、林區、鐵路、石油、部隊邊防哨所、通訊中繼站、公路和鐵路信號站等領域。此外，該系統還可以作為家庭、村莊或區域的獨立供電系統使用。

　　隨著新能源技術的不斷發展和應用領域的不斷拓展，風光互補離網發電系統在未來將呈現以下發展趨勢：

　　技術創新：通過引入新技術、新材料和新工藝等手段提高系統的發電效率和可靠性。

　　模塊化設計：通過模塊化設計實現系統的快速組裝和靈活配置以滿足不同用戶的需求。

　　智能化管理：利用物聯網、大數據和人工智能等技術實現系統的智能化管理和遠程監控。

　　應用場景拓展：隨著無電地區、缺電地區和電力不穩定地區對電力需求的不斷增加以及新能源政策的持續推動，風光互補離網發電系統的應用場景將進一步拓展。

　　綜上所述，風光互補離網發電系統是一種具有廣闊應用前景和發展潛力的新能源發電系統。