風光互補路燈的構成與特點

風能是一種比較利于開發利用的可再生能源，但它是一種過程性能源，只有轉化為其他形式才可以儲存。風能的供應具有隨機性，因此，利用風能必須考慮儲能或與其他能源相互配合，才能獲得穩定的能源供應。風能與太陽能具有很大的互補性，將太陽能利用與風能利用相結合，開發風光互補燈具，可以彌補太陽能和風能的各自不足。

風光互補路燈主要由燈桿、燈頭(含光源)、太陽能電池組件、風力發電機、蓄電池、控制器、側偏尾舵、回轉體以及連接導線等部件組成，系統供電部分由太陽電池方陣、風力發電機、控制器、蓄電池組成。

▲圖表1：風光互補路燈系統組成框圖 資料來源：前瞻產業研究院整理

風光互補路燈兼具了風力發電和太陽能發電兩者的優勢，可根據不同的氣候環境配置不同型號的風力發電機，在有限的條件內以達到風能利用最大化為目的，從而為城市街道路燈提供穩定的電源。風光互補路燈的特點如下圖所示：

▲圖表2：風光互補路燈的特點分析 資料來源：前瞻產業研究院整理

風光互補路燈的應用與效益

目前.在國內外市場上常見的風光互補燈具主要用于兩種場合。

遠離電網或不利于鋪設電纜地區的農牧民家庭使用

一是在。風光互補燈具在我國內蒙古地區已被牧民家庭普遍使用。國家對這種綠色環保的電源系統給干補貼和支持，使牧民的生活水平得到很大的改善。但是，由于使用地區氣候環境惡劣。大風天氣時作用于風輪的能量過大。往往使風輪飛車或造成整個系統的損壞。在這種情況下，可用繩子使尾舵側偏，使風機葉輪旋轉平面與風向形成一定的夾角。減少對風能的吸收，避免風輪系統的破壞。

道路照明

二是用于。在這些燈具上大多采用泄荷電阻進行單一的制動剎車，風力過大時，通過在三相交流發電機的輸出端接入泄荷電阻，也有的采用輸出端斷路，以減小風輪轉速來控制飛車，這樣的被動剎車效果不穩定，控制器或泄荷電阻一旦出現故障，難以實現剎車制動。

在上述應用場合中，風光互補路燈的效益體現在以下四個方面：

▲圖表3：風光互補路燈的效益分析 資料來源：前瞻產業研究院整理

風光互補路燈的問題與對策

風光互補路燈能根據風能和太陽能的特點，實現對這兩種可再生能源的綜合利用，在風能和太陽能資源充足、無現成供電線路地帶具有推廣應用價值。同時，由于光伏組件價格的急劇下降，使得風光互補路燈具有更好的經濟性和應用前景。

但是，實際應用中普遍存在運行效果不佳的問題，有兩個主要原因。一方面，項目的可行性研究不夠，現場的資源先天不足;另一方面，配套設備的產品質量參差不齊，尤其是垂直軸風力發電機產品的性能較差。

對此，在實際推廣應用風光互補路燈時，首先要加強項目的可行性研究，減少盲目性和片面性，太陽能和風能資源必須滿足要求，確保規劃和實施方案的實際效果。

其次，選擇風速較高的開闊地帶，盡可能采用離網型方案，通過節省架線成本，提高系統的經濟性。在高樓林立的市區，便不適宜使用風光互補路燈。

第三，優先選用傳統水平軸風力發電機，強風地區選用三葉片機型，弱風地區選用五葉片機型。目前垂直軸風力發電機產品的性能和質量較差，還需加大研發投入，加強市場監管，確保產品質量。

最后，微型風力發電機的價格約為相同標稱功率光伏組件的兩倍，即使在平均風速為6m/s的強風地區，兩者的年發電量相當，表明微型風力發電機的綜合發電成本遠高于光伏發電，太陽能路燈是更合理的選擇，也是未來的發展趨勢。

總的來說，風光互補路燈要實現大規模普及，還需加大研發投入，提高產品質量，加強市場監管，建立和完善第三方認證制度。