我們知道太陽能是地球大部分能源的來源。而實際上,風(fēng)能也是一種太陽能。風(fēng)是空氣的流動產(chǎn)生的。那么空氣怎樣才能流動呢?這就需要太陽的幫助了。由于地球表面的不同形態(tài)(如沙土地面、植被地面和水面)對太陽光照的吸熱系數(shù)不同,在地球表面形成溫差,而地表空氣的溫度不同形成空氣對流從而產(chǎn)生了風(fēng)能。因此,太陽能與風(fēng)能在時間和地域上都有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。白天陽光強(qiáng)時,風(fēng)很小;太陽落山后,光照很弱,但由于地表溫差變化大而風(fēng)能加強(qiáng)。在夏季,陽光強(qiáng)度大而風(fēng)小;冬季,陽光強(qiáng)度弱而風(fēng)大。這種風(fēng)和光的互補(bǔ)性使風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在資源上具有很好的匹配性。所以,有科學(xué)家認(rèn)為風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是資源條件最好的獨立電源系統(tǒng)。
常見的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)造原理是:它有兩套發(fā)電設(shè)備,夜間和陰天無陽光時由風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電,晴天由太陽能電池發(fā)電,在既有風(fēng)又有太陽的情況下兩者同時發(fā)揮作用,因此可以全天候發(fā)電,比單用風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能更經(jīng)濟(jì)、科學(xué)、實用。風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池發(fā)出的多余電能還可以轉(zhuǎn)化成直流電,儲存到這個系統(tǒng)的蓄電池組里。當(dāng)人們需要用電時,再通過這個系統(tǒng)的智能控制器和多功能逆變器,把蓄電池的直流電轉(zhuǎn)變成交流電,通過輸電線路送到用戶那里,或者輸送給大電網(wǎng)。如今,這種風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)已用于道路照明、農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、通信中繼站和野外考察工作站及其他用電不方便的地區(qū)。
在風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用中,目前應(yīng)用成熟的是風(fēng)光互補(bǔ)路燈。在我國海南三亞、廣東廣州、湖南長沙、內(nèi)蒙古等城市和地區(qū),都建設(shè)了安裝有風(fēng)光互補(bǔ)路燈的街道。這些風(fēng)光互補(bǔ)路燈在為大家照明的同時,也成為了城市獨有的景觀,形成了一道靚麗風(fēng)景。不過,風(fēng)光互補(bǔ)路燈的建設(shè),還需要克服小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的可靠性低的困難。相信隨著科學(xué)研究的進(jìn)展,風(fēng)光互補(bǔ)路燈能夠獲得人們更多的支持,能夠得到更廣泛的應(yīng)用。 (本科普文章已被第六版《十萬個為什么》收錄)
廣州能源所園區(qū)的風(fēng)光互補(bǔ)路燈