風(fēng)光互補發(fā)電系統作為一種合理的獨立供電系統，為風(fēng)能和太陽(yáng)能資源的綜合開(kāi)發(fā)開(kāi)辟了一條新路，標志著(zhù)可再生能源的開(kāi)發(fā)利用進(jìn)入了一個(gè)新的階段。風(fēng)能太陽(yáng)能混合發(fā)電系統不僅適合電力短缺的邊遠地區，而且采用可再生能源，無(wú)公害、低成本、高效率，在有條件的地方具有良好的開(kāi)發(fā)和應用前景。因此，風(fēng)能和太陽(yáng)能的綜合開(kāi)發(fā)利用，對風(fēng)能和太陽(yáng)能互補發(fā)電的發(fā)展有著(zhù)廣闊的前景，得到了許多國家的關(guān)注。

早期的風(fēng)能太陽(yáng)能混合發(fā)電系統只是將風(fēng)力發(fā)電系統與太陽(yáng)能發(fā)電系統相結合，沒(méi)有考慮系統匹配、優(yōu)化等問(wèn)題。為了設計風(fēng)光互補發(fā)電系統，充分發(fā)揮風(fēng)光互補發(fā)電的優(yōu)勢，有必要對當地的太陽(yáng)能和風(fēng)能資源進(jìn)行考察，然后根據基本資源數據優(yōu)化配套系統的設計。風(fēng)能太陽(yáng)能混合發(fā)電系統建成后，應進(jìn)行系統匹配試驗、發(fā)電實(shí)際測試等性能參數的測試。

離網(wǎng)風(fēng)光互補發(fā)電系統的塊圖顯示在圖1中。光伏發(fā)電裝置使用所需的太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉化為電能，風(fēng)力發(fā)電機組使用中小型風(fēng)力發(fā)電機將風(fēng)能轉化為電能。通過(guò)智能控制中心，統一管理電池充電、放電和逆變器，為負載提供穩定可靠的電源。兩個(gè)發(fā)電機組在能源收集方面互補性強，各具特色。風(fēng)光互補發(fā)電系統可以充分發(fā)揮風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的特點(diǎn)和優(yōu)勢，最大限度地利用自然賦予的風(fēng)能和太陽(yáng)能。對于耗電量大、用電需求大、風(fēng)能和太陽(yáng)能資源豐富的地區來(lái)說(shuō)，風(fēng)光互補發(fā)電系統無(wú)疑是最佳選擇。

離網(wǎng)風(fēng)光互補發(fā)電系統由風(fēng)力發(fā)電機、太陽(yáng)能光伏電池、電池、控制器/逆變器、配電系統和電氣設備組成。風(fēng)光互補發(fā)電系統的控制器/逆變器配有風(fēng)力發(fā)電機和太陽(yáng)能電池的兩個(gè)輸入接口。風(fēng)力發(fā)電機和太陽(yáng)能光伏電池產(chǎn)生的電力通過(guò)充電控制器向存儲電池充電，然后存儲在存儲電池中的直流電通過(guò)逆變器轉換成適合普通電器的交流電。

根據不同地區的風(fēng)能和太陽(yáng)能資源以及不同的電力需求，用戶(hù)可以配置不同的風(fēng)能太陽(yáng)能混合發(fā)電模式。充分利用自然資源獨立發(fā)電，為照明或電力設備提供穩定的電力。從理論上講，最佳匹配方案是利用風(fēng)能和太陽(yáng)能互補發(fā)電，以風(fēng)能為主體，光電為輔助部分的設計。前提是實(shí)現風(fēng)能與太陽(yáng)能的無(wú)縫連接，實(shí)現無(wú)縫連接轉換，即不停電，能夠以良好的安全性能抵御惡劣天氣。此外，在設計中應考慮氣候、日照時(shí)間、最大和最小風(fēng)速、噪聲等一系列外部因素，以?xún)?yōu)化風(fēng)力發(fā)電機和太陽(yáng)能電池的配置，充分利用太陽(yáng)能和風(fēng)能。一方面降低了發(fā)電系統設備的制造成本：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)光互補發(fā)電系統設計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，相應的太陽(yáng)能陣列的功率總和風(fēng)力發(fā)電機的功率大于負荷功率，實(shí)現系統的最佳控制。二是能量匹配法，即在不同的輻射和風(fēng)速下，相應的太陽(yáng)能電池陣列的發(fā)電量和風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)電量之和大于或等于負荷的耗電量，主要用于系統電力設計。目前，我國風(fēng)光互補動(dòng)力發(fā)電系統的研究領(lǐng)域包括：風(fēng)光互補動(dòng)力發(fā)電系統的優(yōu)化匹配計算、系統優(yōu)化控制等。