风光互存：风电场内建设光伏电站的可行性分析

　　综合比较各类可再生能源的利用，光伏和风电是其中技术最成熟的，也被视为未来最有前途的可再生能源利用技术。风能资源和光照资源都具有间断性和不稳定性的特点，然而全球某些地区从宏观上来看，风能资源和光照资源在地理分布上具有较大一致性，比如我国的“三北地区”，既是风能资源丰富的地区，又是太阳能资源丰富区，适合建设大规模风电场和光伏发电站。
　　在这些地区，可以充分利用风能与太阳能在地域上的重合性及时间上的互补性，建设风光互补电站，使电站整体出力区域平稳的同时，还可以降低投资、提高效益。 　　2、典型日太阳辐射日变化
　　对距离风电场最近的辐射观测站四个典型日的辐射日变化进行分析，该站2014年春分、夏至、秋分、冬至四个典型日辐照度日变化见下图。除秋分日受阴雨天气影响外，其余三个典型日辐照在12：00~13:00出现全天最大值，主要集中在10:00~15:00，占全天的60%以上(夏至)，冬至日达90%以上。
　　从该风电场风速风功率月变化、日变化曲线(图1~ 3)，以及辐射月变化、典型日日变化(图5~ 9)，可以看出，风光资源在季节和昼夜的变化上存在互补性，尤其是昼夜变化的互补性尤为明显。在该风电场内建设光伏，可以起到平滑出力曲线，使得输出功率趋于稳定，缓解独立采用风电或光伏所产生的由季节、昼夜、天气等因素带来的波动问题，使得风电和光伏形成互补。
　　五、风电场各月最大出力
　　该风电场2014年各月最大出力发生的时间为：1月、2月、5月、12月发生在19:00，3月发生在20:00，4月、9月发生在12：00，6月、11月发生在17:00,7月发生在23:00，8月发生在6：00，10月发生在1:00，即除4月、9月，其他各月最大出力均发生在光伏电站不发电或者发电很少的时间。
　　(受该地区限电影响，获取到的发电量并不能完全反映风电场的真实情况)。
　　对光伏电站出力比较集中的时间段内(9:00~15:00)，风电场的出力进行分析，筛选出风电场出力大于9万kW发生小时数见下表。
　　风电场出力大于9万kW发生小时数仅占光伏电站出力集中的时间段(9:00~15:00)的2.69%，考虑光伏电站的系统效率损失及逐年衰减，保守考虑可在风电场场内空地建设1万kW光伏电站，以1回集电线路接入原有升压站，与风电场工程共用一台100MVA的主变压器。
　　六、经济性分析
　　若在该风电场内建设1万kW光伏电站，可利用已建成的升压站及主要电气设备，站内新增35kV开关柜及保护测控装置、关口计量表、光功率预测系统以及协调控制系统等设备即可。同时可利用风电场内已修建好的进站道路和风机之间的道路，运行维护人员也可与风电场共用。经估算，与独立建设的1万kW光伏电站相比，投资可下降约8%~10%。
　　结语
　　初步分析，在不考虑未来限电的情况下，在该风电场内补充建设1万kW光伏电站是可行的。