如何更好地利用清洁能源？风能与太阳能整合不失为一种好方法

转载时间：2022.10.25（原文发布时间：2016.12.16）

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编者按：通过将可再生能源的混合，开发者正在将风能和太阳能的优势整合在一起。在本文中作者 Ben Jervey 向我们介绍了几个整合风能与太阳能优势的例子。

为什么太阳能和风能无法淘汰传统发电？首先，阳光只在白天才会有。而风能是间断的，并且更取决于不同季节：当我们需要电的时候，并不一定有风。那我们把太阳能和风能放在一起会怎样呢？美国国家再生资源实验室（NREL）的Sarah Kurtz说道：“风能可以起到对太阳能的一个补充作用。举个例子，科罗拉多每年春冬季那几个月是风最强的。冬天虽然没有很多太阳，但是却有很多强风。”

少数的再生资源开发者们正在探索让太阳能和风能更好地协作发电的形式，来形成一个混合发电系统——在两者现有的基础上，各取所长——将两种科技串联起来可以比单独运行更好的替代传统资源，减缓温室气体的排放。

不仅仅是风能

位于澳大利亚中西部的偏远平原里，一个打造1000万兆瓦太阳能板以及73个风能发电机的项目即将开工。ARENA（ARENA）（一个致力于发展再生资源的政府组织）已为这个距离悉尼西南仅几个小时车程的工程投入了9,900万澳元，太阳能与风能的共建比单独工作提供了更加稳定的能源供应。

好处还不仅仅局限于此，ARENA的CEO Ivor Frischknecht说：“将风能和太阳能建在一起也可以节省输电网连接的成本，优化地点选择以及审批过程。”通过Gullen 太阳能农场的建造，Frischknecht预估成本将会节省600万澳元左右——这大概节省了整个项目的20%开支。

Frischknecht 希望 Gullen 项目未来可以被当做一个模范，体现出将太阳能板加入到风能发电片区将会怎样地优化性能。“当植物被种在一起时，数量和占地面积并非那么重要，这意味着太阳能风能合作的模式也可以推广到中等规模的太阳能项目中。” 这些新兴市场的规模能做到多大？Frischknecht指出，ARENA赞助的一个研究已经表明，仅仅在澳大利亚现有的风能发电区域，就有大约一亿兆瓦的太阳能潜力。这足以供给700,000个家庭使用。

Gullen项目所带来的经验是无价的，这是在澳大利亚的首次尝试，它提高了产业的信心并为类似的项目提供了参考蓝图。

电池太贵怎么办

来自美国国家再生资源实验室的Kurtz说道：“风能与太阳能的合二为一不仅仅扩大了能源的输出，还节省了安装成本。当这个概念应用到小型电网中时，本地电网甚至可以切断与传统电网的连接而自主运行。两者合二为一也可以帮助削减电池成本。”

正如Kurtz所言，微型电网正在夏威夷和印第安纳寻找机会，这两个地方的电费都十分昂贵，而且有的社区太偏远，导致不方便接入公共电网。

利用太阳能的微型电网需要电池来储存电能，因为人们在没有阳光的时候也需要电能。问题是，电池太昂贵了。但是加入风能就可以解决这个问题，因为日落以后也会有风。

Kuetz说：“如果你所在的位置有风，尤其是风与太阳能互补的地方——除非到了电池价格比风要便宜的时候，就可以利用这个设计。如果没有，那你最好用风能发电。”

“微型电网还是需要某种形式的电能储存，因为不可能每个晚上都有风，但是太阳能加风能发电可以大大减少对电池的需求。”

这种混合系统还在建设过程中，ARENA希望Gullen太阳能农场在17年7月就可以投入使用。但我们先前并没有此类系统的运行数据，除此之外，开发者还担心遮盖风能发电机的阴影可能会影响太阳能发电的效果。

相关研究正在打消这种顾虑。Reiner lemoine Institut和Solarpraxis AG，两个德国企业在2013年做的模拟中，发现阴影只会导致平均1%到2%的电能损失。模拟还表明风电合一的发电量在同一区域内比单一系统高出两倍。在Gullen项目中，他们为了避免阴影导致的能量损失，将太阳能板安置在面朝北的山坡上以避开风电机的阴影。