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第1章 太阳能一风能互补发电技术的背景和概念1

1.1 风光互补发电系统——新能源利用的“风光”之路1

1.1.1 太阳能和风能的特点2

1.1.2 风光互补系统的提出及发展3

1.2 风光互补发电系统技术导论5

1.2.1 风光互补发电系统概述5

1.2.2 风光互补发电系统的现实意义及其优势6

1.2.3 利用风光互补发电系统的合理性7

1.3 我国风光互补发电系统的背景及发展8

1.3.1 多重因素推动风光互补技术的发展8

1.3.2 近年来我国风光互补市场快速稳定发展9

1.3.3 我国风光互补发电系统的发展10

本章参考文献12

第2章 太阳能和光伏发电技术14

2.1 太阳能资源14

2.1.1 太阳能资源分布14

2.1.2 太阳能资源计算14

2.1.3 太阳能资源的评估19

2.2 太阳能光热利用20

2.2.1 太阳能热水器20

2.2.2 太阳能海水淡化技术22

2.2.3 太阳能光热发电23

2.3 太阳能发电技术26

2.3.1 太阳能电池26

2.3.2 太阳能电池的组成与分类27

2.3.3 太阳能电池组件31

2.3.4 太阳能光伏发电系统33

2.4 太阳能光伏发电的现状与前景35

本章参考文献36

第3章 风能和风力发电技术37

3.1 风力资源37

3.1.1 风的形成37

3.1.2 风的种类37

3.1.3 风速的概率分布38

3.1.4 风力等级39

3.1.5 风的变化40

3.1.6 风能的计算41

3.1.7 风能的优点和局限性42

3.2 风资源评估方法43

3.2.1 风资源评估综述43

3.2.2 风资源评估指导原则44

3.2.3 测风数据要求45

3.2.4 测风数据处理45

3.2.5 我国风能资源48

3.3 风力发电技术50

3.3.1 风力发电技术的划分50

3.3.2 风力发电的优势51

3.3.3 风力发电机的构成51

3.3.4 几种典型的风力发电系统及其特性53

3.4 国内外风力发电市场的发展情况探讨与展望56

3.4.1 世界风电发展概况56

3.4.2 国外风力发电现状和市场前景56

3.4.3 国内风力发电现状和前景57

本章参考文献57

第4章 太阳能与风能的互补性和典型气象年的选择59

4.1 资源互补性的案例研究59

4.1.1 案例1：赤峰地区风能、太阳能资源分布59

4.1.2 案例2：辽宁风能、太阳能资源分布60

4.1.3 案例3：香港特区风能、太阳能资源分布60

4.2 太阳能和风能相关性系数61

4.2.1 相关性系数计算方法61

4.2.2 案例1：伊朗Mahshahr地区63

4.2.3 案例2：我国香港晨曦岛63

4.3 典型气象年的选择63

4.3.1 适用于风光互补发电系统的典型气象年64

4.3.2 案例分析及与其他典型气象年的比较66

4.4 小结67

本章参考文献68

第5章 太阳能一风能互补发电技术、系统配置及其优化69

5.1 风光互补发电技术和系统69

5.2 风光互补发电系统的数学模型与运行特性70

5.2.1 离网型风光互补发电系统结构70

5.2.2 光伏发电的数学模型71

5.2.3 风力发电系统的数学模型74

5.2.4 蓄电池充放电的数学模型75

5.3 风光互补发电系统优化设计77

5.3.1 基于L PSP的系统可靠性模型78

5.3.2 基于ACS的系统经济性模型79

5.3.3 基于遗传算法的优化模型80

5.4 基于遗传算法的风光互补系统优化设计案例分析82

5.4.1 系统介绍82

5.4.2 现场测量数据对模拟模型的验证88

5.4.3 混合系统的综合性能分析90

5.5 小结93

本章参考文献93

第6章 太阳能一风能互补发电中的储能技术94

6.1 储能技术概述94

6.1.1 储能系统的作用94

6.1.2 离网型风光互补系统中储能技术的重要性95

6.1.3 国内外储能技术的现状与发展95

6.2 储能技术的分类与特征96

6.2.1 化学储能96

6.2.2 物理储能100

6.2.3 电磁储能102

6.2.4 主要储能技术的比较105

6.3 混合储能系统107

6.3.1 蓄电池和超级电容混合储能108

6.3.2 混合储能典型案例研究109

6.4 储能技术的应用研究111

6.4.1 储能系统的优化配置111

6.4.2 储能系统的运行策略112

6.4.3 储能系统的控制策略112

6.5 储能系统中存在的问题及展望112

本章参考文献113

第7章 太阳能一风能互补发电中的并网技术114

7.1 风光互补发电系统并网技术114

7.1.1 逆变器115

7.1.2 监控器117

7.1.3 通讯系统118

7.2 风光互补型电网规划设计典型方案119

7.2.1 小型风光互补并网系统设计119

7.2.2 大型风光互补并网系统规划设计121

7.3 并网型风光互补发电系统存在的问题及展望122

7.3.1 可调度型风光互补并网发电系统122

7.3.2 不可调度型风光互补并网发电系统122

7.3.3 风光互补电站并网发展的建议123

本章参考文献124

第8章 太阳能一风能互补发电系统的设计与应用实例125

8.1 风光互补发电系统设计的基本原则125

8.2 设计实例简析126

8.2.1 离网型风光互补通信基站设计实例126

8.2.2 风光互补LED路灯设计实例128

8.3 商业软件设计实例130

8.3.1 HOMER软件介绍130

8.3.2 系统简述131

8.3.3 系统负荷和可再生资源132

8.3.4 系统组件信息133

8.3.5 模拟结果分析135

8.4 风光互补发电系技术的应用实例138

8.4.1 风光互补发电系统实际案例介绍138

8.4.2 数据采集系统141

8.4.3 系统运行结果与分析142

8.4.4 小结148

本章参考文献149

第9章 太阳能一风能互补发电技术的经济环境效益和市场前景分析150

9.1 风光互补发电系统的能源、经济及社会环保效益150

9.1.1 能源效益150

9.1.2 经济效益151

9.1.3 社会及环保效益153

9.2 风光互补技术中存在的难度、问题及解决方法155

9.2.1 蓄电池的寿命问题155

9.2.2 经济因素155

9.2.3 系统的管理和控制问题155

9.2.4 能源输出的不稳定性问题156

9.2.5 小型风力发电机的可靠性问题156

9.3 风光互补发电系统应用前景156

9.3.1 满足缺电农村的用电157

9.3.2 室外LED照明157

9.3.3 监控摄像机电源中的应用158

9.3.4 船标应用158

9.3.5 抽水蓄能电站158

9.3.6 通信基站159

9.4 小结159

本章参考文献160