風(fēng)光互補(bǔ)路燈的構(gòu)成與特點(diǎn)

風(fēng)能是一種比較利于開發(fā)利用的可再生能源，但它是一種過程性能源，只有轉(zhuǎn)化為其他形式才可以儲(chǔ)存。風(fēng)能的供應(yīng)具有隨機(jī)性，因此，利用風(fēng)能必須考慮儲(chǔ)能或與其他能源相互配合，才能獲得穩(wěn)定的能源供應(yīng)。風(fēng)能與太陽能具有很大的互補(bǔ)性，將太陽能利用與風(fēng)能利用相結(jié)合，開發(fā)風(fēng)光互補(bǔ)燈具，可以彌補(bǔ)太陽能和風(fēng)能的各自不足。

風(fēng)光互補(bǔ)路燈主要由燈桿、燈頭(含光源)、太陽能電池組件、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、蓄電池、控制器、側(cè)偏尾舵、回轉(zhuǎn)體以及連接導(dǎo)線等部件組成，系統(tǒng)供電部分由太陽電池方陣、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、控制器、蓄電池組成。

▲圖表1：風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)組成框圖 資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

風(fēng)光互補(bǔ)路燈兼具了風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電兩者的優(yōu)勢，可根據(jù)不同的氣候環(huán)境配置不同型號(hào)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，在有限的條件內(nèi)以達(dá)到風(fēng)能利用最大化為目的，從而為城市街道路燈提供穩(wěn)定的電源。風(fēng)光互補(bǔ)路燈的特點(diǎn)如下圖所示：

▲圖表2：風(fēng)光互補(bǔ)路燈的特點(diǎn)分析 資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

風(fēng)光互補(bǔ)路燈的應(yīng)用與效益

目前.在國內(nèi)外市場上常見的風(fēng)光互補(bǔ)燈具主要用于兩種場合。

遠(yuǎn)離電網(wǎng)或不利于鋪設(shè)電纜地區(qū)的農(nóng)牧民家庭使用

一是在。風(fēng)光互補(bǔ)燈具在我國內(nèi)蒙古地區(qū)已被牧民家庭普遍使用。國家對這種綠色環(huán)保的電源系統(tǒng)給干補(bǔ)貼和支持，使牧民的生活水平得到很大的改善。但是，由于使用地區(qū)氣候環(huán)境惡劣。大風(fēng)天氣時(shí)作用于風(fēng)輪的能量過大。往往使風(fēng)輪飛車或造成整個(gè)系統(tǒng)的損壞。在這種情況下，可用繩子使尾舵?zhèn)绕癸L(fēng)機(jī)葉輪旋轉(zhuǎn)平面與風(fēng)向形成一定的夾角。減少對風(fēng)能的吸收，避免風(fēng)輪系統(tǒng)的破壞。

道路照明

二是用于。在這些燈具上大多采用泄荷電阻進(jìn)行單一的制動(dòng)剎車，風(fēng)力過大時(shí)，通過在三相交流發(fā)電機(jī)的輸出端接入泄荷電阻，也有的采用輸出端斷路，以減小風(fēng)輪轉(zhuǎn)速來控制飛車，這樣的被動(dòng)剎車效果不穩(wěn)定，控制器或泄荷電阻一旦出現(xiàn)故障，難以實(shí)現(xiàn)剎車制動(dòng)。

在上述應(yīng)用場合中，風(fēng)光互補(bǔ)路燈的效益體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

▲圖表3：風(fēng)光互補(bǔ)路燈的效益分析 資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院整理

風(fēng)光互補(bǔ)路燈的問題與對策

風(fēng)光互補(bǔ)路燈能根據(jù)風(fēng)能和太陽能的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對這兩種可再生能源的綜合利用，在風(fēng)能和太陽能資源充足、無現(xiàn)成供電線路地帶具有推廣應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，由于光伏組件價(jià)格的急劇下降，使得風(fēng)光互補(bǔ)路燈具有更好的經(jīng)濟(jì)性和應(yīng)用前景。

但是，實(shí)際應(yīng)用中普遍存在運(yùn)行效果不佳的問題，有兩個(gè)主要原因。一方面，項(xiàng)目的可行性研究不夠，現(xiàn)場的資源先天不足;另一方面，配套設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，尤其是垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)品的性能較差。

對此，在實(shí)際推廣應(yīng)用風(fēng)光互補(bǔ)路燈時(shí)，首先要加強(qiáng)項(xiàng)目的可行性研究，減少盲目性和片面性，太陽能和風(fēng)能資源必須滿足要求，確保規(guī)劃和實(shí)施方案的實(shí)際效果。

其次，選擇風(fēng)速較高的開闊地帶，盡可能采用離網(wǎng)型方案，通過節(jié)省架線成本，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。在高樓林立的市區(qū)，便不適宜使用風(fēng)光互補(bǔ)路燈。

第三，優(yōu)先選用傳統(tǒng)水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，強(qiáng)風(fēng)地區(qū)選用三葉片機(jī)型，弱風(fēng)地區(qū)選用五葉片機(jī)型。目前垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)品的性能和質(zhì)量較差，還需加大研發(fā)投入，加強(qiáng)市場監(jiān)管，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

最后，微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的價(jià)格約為相同標(biāo)稱功率光伏組件的兩倍，即使在平均風(fēng)速為6m/s的強(qiáng)風(fēng)地區(qū)，兩者的年發(fā)電量相當(dāng)，表明微型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的綜合發(fā)電成本遠(yuǎn)高于光伏發(fā)電，太陽能路燈是更合理的選擇，也是未來的發(fā)展趨勢。

總的來說，風(fēng)光互補(bǔ)路燈要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模普及，還需加大研發(fā)投入，提高產(chǎn)品質(zhì)量，加強(qiáng)市場監(jiān)管，建立和完善第三方認(rèn)證制度。