風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)作為一種合理的獨(dú)立供電系統(tǒng)，為風(fēng)能和太陽能資源的綜合開發(fā)開辟了一條新路，標(biāo)志著可再生能源的開發(fā)利用進(jìn)入了一個(gè)新的階段。風(fēng)能太陽能混合發(fā)電系統(tǒng)不僅適合電力短缺的邊遠(yuǎn)地區(qū)，而且采用可再生能源，無公害、低成本、高效率，在有條件的地方具有良好的開發(fā)和應(yīng)用前景。因此，風(fēng)能和太陽能的綜合開發(fā)利用，對(duì)風(fēng)能和太陽能互補(bǔ)發(fā)電的發(fā)展有著廣闊的前景，得到了許多國家的關(guān)注。

早期的風(fēng)能太陽能混合發(fā)電系統(tǒng)只是將風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與太陽能發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合，沒有考慮系統(tǒng)匹配、優(yōu)化等問題。為了設(shè)計(jì)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，充分發(fā)揮風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電的優(yōu)勢(shì)，有必要對(duì)當(dāng)?shù)氐奶柲芎惋L(fēng)能資源進(jìn)行考察，然后根據(jù)基本資源數(shù)據(jù)優(yōu)化配套系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。風(fēng)能太陽能混合發(fā)電系統(tǒng)建成后，應(yīng)進(jìn)行系統(tǒng)匹配試驗(yàn)、發(fā)電實(shí)際測(cè)試等性能參數(shù)的測(cè)試。

離網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的塊圖顯示在圖1中。光伏發(fā)電裝置使用所需的太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組使用中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。通過智能控制中心，統(tǒng)一管理電池充電、放電和逆變器，為負(fù)載提供穩(wěn)定可靠的電源。兩個(gè)發(fā)電機(jī)組在能源收集方面互補(bǔ)性強(qiáng)，各具特色。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可以充分發(fā)揮風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，最大限度地利用自然賦予的風(fēng)能和太陽能。對(duì)于耗電量大、用電需求大、風(fēng)能和太陽能資源豐富的地區(qū)來說，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)無疑是最佳選擇。

離網(wǎng)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)由風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能光伏電池、電池、控制器/逆變器、配電系統(tǒng)和電氣設(shè)備組成。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的控制器/逆變器配有風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池的兩個(gè)輸入接口。風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能光伏電池產(chǎn)生的電力通過充電控制器向存儲(chǔ)電池充電，然后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電池中的直流電通過逆變器轉(zhuǎn)換成適合普通電器的交流電。

根據(jù)不同地區(qū)的風(fēng)能和太陽能資源以及不同的電力需求，用戶可以配置不同的風(fēng)能太陽能混合發(fā)電模式。充分利用自然資源獨(dú)立發(fā)電，為照明或電力設(shè)備提供穩(wěn)定的電力。從理論上講，最佳匹配方案是利用風(fēng)能和太陽能互補(bǔ)發(fā)電，以風(fēng)能為主體，光電為輔助部分的設(shè)計(jì)。前提是實(shí)現(xiàn)風(fēng)能與太陽能的無縫連接，實(shí)現(xiàn)無縫連接轉(zhuǎn)換，即不停電，能夠以良好的安全性能抵御惡劣天氣。此外，在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮氣候、日照時(shí)間、最大和最小風(fēng)速、噪聲等一系列外部因素，以優(yōu)化風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池的配置，充分利用太陽能和風(fēng)能。一方面降低了發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備的制造成本：另一方面，它增加了使用自然能量的時(shí)間，減少了使用電池的時(shí)間，提高了電池的使用壽命。

目前，國外風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要有兩種方法確定功率：一種是功率匹配方法，即在不同的輻射和風(fēng)速下，相應(yīng)的太陽能陣列的功率總和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率大于負(fù)荷功率，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最佳控制。二是能量匹配法，即在不同的輻射和風(fēng)速下，相應(yīng)的太陽能電池陣列的發(fā)電量和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量之和大于或等于負(fù)荷的耗電量，主要用于系統(tǒng)電力設(shè)計(jì)。目前，我國風(fēng)光互補(bǔ)動(dòng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究領(lǐng)域包括：風(fēng)光互補(bǔ)動(dòng)力發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化匹配計(jì)算、系統(tǒng)優(yōu)化控制等。