0 引言
近年来，风力与光伏组合发电方式的应用越来越广泛，各
国的装机容量都大幅度的增加，同时也存在一些问题，如昼夜
更替带来的影响：白天的时候阳光充足、风力小，夜晚的时
候阳光弱、风力强；季节变换带来的影响：夏季的时候阳光
强烈同时伴随的风力较小，在冬季时则阳光强度弱，但是风力
具有一定的强度。因此，风力与光伏组合的发电方式更具有稳
定性。
1 风力与光伏组合发电方式概述
这两种发电方式组合统称为风光互补发电系统，是将风
力与太阳能电池组合，通过风力发电机及太阳能电池阵列、蓄
电池、逆变器、系统监控、充电控制等实现电力生产。当太阳光
照射到太阳能电池的半导体界面上时，半导体会吸收光能，激
发了具有能量的光子，从而产生了电子—空穴对，在半导体内
部P-N结内建电场电场力的作用下，发生了光生伏特效应，将
太阳光的辐射能直接转换成了电能。
风光互补发电就是把风力发电和光伏发电结合起来，建
成综合发电厂，并将生产的电能升压送出。系统构成主要包括
风力发电机、光伏发电组件、升压站、蓄电池等。风力发电和光
伏发电得到的电能都属于不稳定电源，其因不确定性而不能
直接用于负载供电，要对负载提供稳定的电能，必须借助蓄电
池这个“中枢”。
2 风力发电与光伏发电现状
2.1 风力发电
风力发电是一项综合性强且操作系统较为复杂的工程，
其涵盖了众多学科领域的知识与技术。除了受到科技水平因
素的影响，环境因素的制约也对风力发电产生着不可估量的
影响。风力不能人为控制，并且一直处于变化中，其与周围的
环境密切相关，如大气气压、气温等。尽管如此，作为一种新型
的清洁能源，风电还是以其独特的优势，在我国得到了深入推
广和应用。
据测算，我国风电新增装机占全球市场份额比重已从
2000年的2.0%增长至2015年的48.5%，年累计装机占全球份额
比重已从2000年的2.0%增长至2015年的33.6%。
2.2 光伏发电
我们通过智研咨询发布的《2017—2022年中国光伏发电
市场行情动态及发展前景预测报告》
[1] 了解到，影响光伏发电
发展的因素很多，其中主要包括以下几点：
2.2.1 政策因素
由于光伏发电成本较高，因此，政策对于光伏市场的发展
至关重要，西班牙、意大利等国际市场的发展案例充分证实了
这一点。
如，西班牙2006年修改出台了上网电价补贴政策，2007
年，符合补贴政策的安装量从100 kW上升到10 MW；2008年，
考虑到市场进度和经济状况，西班牙大幅调低上网电价补贴，
导致其光伏市场陷入了停滞状态，使西班牙2009年一年内安
装量下降了约97%。
再看国内市场，我国光伏发电补贴政策正在摸索中不断
完善，从“金太阳”示范工程到“光伏电站特许权招标工程”，再
到光伏发电上网电价、分布式光伏发电示范项目、光伏并网意
见等一系列政策及相关配套措施出台，我国的分布式光伏发
电政策必然会更具操作性和系统性，并将直接带动国内分布
式光伏发电市场大规模发展。
2.2.2 产业因素
中国光伏产业已经形成比较明显的规模、集群和成本优
势。目前，国内多晶硅产能约有8万t，光伏电池产能30 GW，组
件产能35 GW，基本形成了“多晶硅原料—硅片—电池片—电
池组件—发电系统—光伏电站”的完整产业链。而且产业规模
持续扩大，产业集中度不断提高，生产成本持续下降，配套设
施建设不断完善，这些都为中国分布式光伏市场的规模化发
展提供了雄厚的产业支撑和良好的开发环境。
2.2.3 资源因素
我国具有丰富的太阳能资源和充足的建筑表面，非常
适合建设分布式光伏电站。
首先，我国太阳能资源丰富，为发展分布式光伏市场提供
了优秀的天然资源。根据1971—2000年30年的平均数据显示，
我国太阳能资源丰富地区（1 050～2 450 kW·h/m 2 ）约占国土
面积的96%以上。
同时，我国现有的建筑面积经估算约为614亿m 2 ，包括住
宅面积约430亿m 2 ，公用建筑面积约89亿m 2 ，工业建筑面积约
95亿m 2 ，其中，适用于安装光伏发电系统的房屋屋顶和南立面
至少有67亿m 2 ，按照1 m 2 装150 W计算，可装逾1 000 GW容量
的光伏发电系统，这是我国发展这项技术的一大优势。
2.2.4 国际环境
目前，国际市场环境正在恶化—— — 一方面，占据电池出口
市场70%份额的欧洲债务危机十分严重，成员国纷纷削减光伏
发电的补贴额度，同时电力需求增长乏力；另一方面，美国、欧
洲众多光伏企业纷纷破产，为保护本国产业，他们先后对华实
施了“双反”，严重抑制了中国光伏产业出口贸易的增长，再加
上欧美掌握了很多核心技术，这就大大限制了我国国内风力
与光伏组合发电方式的应用和发展。国际环境的恶化倒逼着
国内市场加快启动步伐 [2] ，开发国内市场已经成为中国光伏产
业前进的必由之路。
2.2.5 经济效益
光伏产业发电成本有非常大的下降空间，2011—2012年，
多晶硅、硅片、电池、组件、逆变器价格下降幅度均超过了50%，
光伏发电系统的成本也从2011年的人民币18～20元/W，下降
到了近两年的10元/W以下。
从目前的发展趋势来看，光伏发电成本正在以超过预期
的速度下降，其内在经济驱动力正不断增强。
2013年，光伏发电成本达到了0.75元/kW·h，与东部地区
工商业用电价格基本一致，国内市场开始快速发展；到2015
年，发电成本已经低于0.6元/kW·h，与全国大多数地区的居民
用电价格达成了一致，在这种背景下，分布式光伏发电必将进
入迅猛发展期。
而风力与光伏组合发电方式的应用将为我国更多的居民
提供电力，届时将会为我国的经济发展做出更大的贡献。

3 风光互补发电系统的效率
总的来说，风光互补发电系统的效率分别受光伏发电效
率、风力发电效率影响，具体来说，风光互补发电系统的输出
效率会受到光照强度、灰尘、雨水、风速、太阳高度角和地理纬
度、大气透明度和海拔高度、日照时间、温度变化、传动系统、
发电机、叶片及其组件的耗损等的影响。
3.1 风力发电效率
风力发电系统中影响其发电效率的主要因素有风速、传
动系统、发电机、叶片以及控制系统，其中风轮机对风能的利
用系数与发电机效率是很重要的影响因素。建设风力发电场
的各个地区平均风速不同，也会影响风力发电效率。
3.2 光伏发电效率
光伏发电效率是由组成光伏发电系统的各个构件的效率
决定的，光伏发电系统需要蓄电池组来保证系统发电的稳定
性，而蓄电池组的输出效率主要受到灰尘、雨水、温度变化及
其组件的耗损等的影响。自然环境也会影响其效率，影响因素
主要包括太阳高度角和地理纬度、大气透明度和海拔高度、日
照时间、光照强度等 [3] 。
4 风光互补发电应用产业需要解决的问题
风力发电的优点是不消耗任何化石燃料，因而就不会排
放二氧化硫（SO 2 ）、二氧化碳（CO 2 ）、甲烷（CH 4 ）、氧化亚氮
（N 2 O）、氢氟碳化合物（HFCs）等有害气体以及温室气体，可以
说风能是最清洁且用之不竭的可再生能源。
到2010年底，我国首次超过美国，在风力发电累计装机容
量上占据了世界第一的位置。据统计，我国累计装机容量达到
了4182.7万kW，烟台、威海、潍坊、东营等沿海区域建设了十多
个风电场，主要配置了单机容量300 kW、600 kW、1.25 MW、
1.5 MW、2 MW（目前国内最大的单机运行容量）的机型。
在风电机组中，许多设备本身或其某一部分元器件是
旋转式运转的，故常因机械损耗或轴承缺陷而产生异常振
动，进而发出转动机械产生的噪音，还会由于接触面与附着面
间的滑移现象而发出摩擦产生的噪音，而且风电机组本身就
是依靠空气流动获得能量，所以空气流动所产生的气动噪音、
乱流、喷射流、气蚀、气切、涡流等现象也是难以避免的，空气
在高速流经导管或金属表面时碰到阻碍产生乱流或遇到大而
急速的压力改变均会产生噪音。
5 结语
综上所述，风力与光伏组合发电方式不仅可以有效弥补
单一的风力发电和光伏发电各自存在的缺陷和不足，同时，由
于太阳能与风能互补性强，能够提供更加可靠的电能，再加上
逆变环节与蓄电池组在风电和光伏系统中可以相互通用，故
而也大大降低了风光互补发电系统的造价成本和生产成本，
避免了资金的浪费。风力发电和光伏发电技术的日益发展、进
步以及相关设备的不断创新与完善，为风光互补发电系统的
推广应用奠定了坚实的基础。
风能及太阳能属于大自然提供的清洁能源，因此，风光互
补发电技术的应用不仅能推动我国经济的发展，更将明显改
善我国环境污染严重的问题，从而促进我国更好地走向能源
节约与环境保护相结合的可持续发展道路。

[1] 智研咨询集团.2017—2022年中国光伏发电市场行情动态及
发展前景预测报告[R]，2016.
[2] 赵昕宇.风光互补发电潜力分析与系统优化设计研究[D].郑
州：河南农业大学，2014.
[3] 张德宏.风/光混合发电监控系统的研究[D].北京：北京交通
大学，2008.

我曾经专门研究过光伏系统，我的建议是个人/家庭，如果确实没这方面需求就不要装光伏。那些光伏公司的各种话术是坑人的，真信了，大概率就被坑了