關(guān)于風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)在水利工程中的應(yīng)用

徐文博

摘 要：隨著科技的日益發(fā)展，更多的新科技、新技術(shù)逐漸進(jìn)入人們的生活。當(dāng)然水利工程中也有著新科技、新技術(shù)的加入。眾所周知，水利工程所選的地方一般比較偏遠(yuǎn)，各項(xiàng)設(shè)施都不完善，特別是供電系統(tǒng)缺乏更是主要問題之一。水利工程往往在山上、在水中，需要花費(fèi)大量的人力物力及財(cái)力，把供電線路架設(shè)到所需要的地方。舉個(gè)例子，水庫一般都是環(huán)形的，整個(gè)堤壩長度巨大。如果采用敷設(shè)電纜的方式供電，不僅花費(fèi)巨大，且利用率低下。這時(shí)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)就能解決這樣的問題。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)，使用方便且不影響其他系統(tǒng)。它可提供基本的照明及一般的電力使用需求，對水庫的巡視、巡檢提供供電保障。

關(guān)鍵詞：風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電；供電；水利建設(shè)

科技日益發(fā)展的今天，越來越多的新技術(shù)應(yīng)用到人們的工作日常生活中。傳統(tǒng)的水利工程受到地理環(huán)境的影響，往往需要花費(fèi)大量的人力物力及財(cái)力去建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施。而基礎(chǔ)設(shè)施中的電力供應(yīng)則是重中之重?，F(xiàn)在人們的生活越來越離不開電力供應(yīng)，人們可以接受停水、停氣，但是停電卻無法接受，水利工程更是離不開電力的保障。而風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的出現(xiàn)，很好地解決了電力供應(yīng)問題，尤其在那些地理環(huán)境惡劣，用電需求不高的地方。

1 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的介紹

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，是新型獨(dú)立供電系統(tǒng)，其供電容量可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行改變，可廣泛地使用于水利建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是采用風(fēng)力發(fā)電與太陽能發(fā)電相結(jié)合的方式，而水利工程所在的地方往往有著十分豐富的光能及風(fēng)能資源。例如海邊、海上、山上等等。風(fēng)力發(fā)電就是通過自然風(fēng)使風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，使風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能。太陽能發(fā)電就是通過太陽能板吸收太陽光，使光能轉(zhuǎn)換為電能。

一般的供電系統(tǒng)只是采用風(fēng)力發(fā)電或者太陽能發(fā)電其中的一種。而其各自都有著明顯的缺陷，比如太陽能發(fā)電十分依賴陽光，一旦遇到陰天及雨天就無法正常供電；而風(fēng)力發(fā)電則受到風(fēng)向、風(fēng)力變化的影響較大，且傳統(tǒng)的小型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)更受到使用壽命的困擾。

隨著科技的進(jìn)步，為了更好地利用風(fēng)能及太陽能，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，它將風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電有機(jī)地結(jié)合在一起，取長補(bǔ)短、相互合作，通過蓄電池的儲存，持續(xù)穩(wěn)定地提供電能，大大地解決了水利工程中的電力供應(yīng)問題。特別是小型風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用面更是廣泛。為了解決小型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的問題，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的出現(xiàn)，更加體現(xiàn)出科技的進(jìn)步和發(fā)展。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)同時(shí)解決了風(fēng)向及風(fēng)力大小變化問題，由于葉片轉(zhuǎn)軸是垂直于地面，使其就可以接受各個(gè)方向的來風(fēng)；而內(nèi)外葉片的結(jié)構(gòu)則可以很好地解決風(fēng)力大小的問題。至于小型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的壽命問題，垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于利用風(fēng)力的方式改變，使它的壽命大大長于水平軸的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)與太陽能發(fā)電的結(jié)合，可以二十四小時(shí)全天候地提供電力保障，陽光充足時(shí)，太陽能發(fā)電為主要電能來源；而在陰天及雨天，風(fēng)力發(fā)電則成為了發(fā)電主力，因此風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可以很好地解決水利工程及其建設(shè)過程中的供電問題。

垂直風(fēng)力發(fā)電機(jī)可參考：

2 水利工程中的應(yīng)用

風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的容量可大可小，可以與其他系統(tǒng)結(jié)合，應(yīng)用于不同的領(lǐng)域之中。不僅可以成為水利工程的各項(xiàng)設(shè)備設(shè)施，還可以在水利工程的建設(shè)過程中提供電力保障，以下就舉幾個(gè)實(shí)際應(yīng)用的例子。

2.1 水庫環(huán)形堤壩的照明

一般水庫的環(huán)形堤壩長度較長，并且部分甚至大部分處于水中，堤壩道路的照明問題就隨之而來。如果采用傳統(tǒng)的電纜方式，則需要花費(fèi)大量的電纜及輔助設(shè)施，人力花費(fèi)也十分巨大。風(fēng)光互補(bǔ)路燈則可以很好地解決這個(gè)問題。風(fēng)光互補(bǔ)路燈由風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能板、控制器、蓄電池、控制器及燈桿組成，每個(gè)路燈都是獨(dú)立工作，偶爾的故障或者檢修也不會影響其他路燈的工作。通過控制器可自行設(shè)定亮燈時(shí)間，甚至風(fēng)光互補(bǔ)路燈可以自動根據(jù)光線亮暗自行開啟或關(guān)閉照明。

2.2 水上工作的供電

水上工作主要包括船和水上平臺，現(xiàn)在大部分都是采用柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，如果遇到特殊情況，電力供應(yīng)往往就會出現(xiàn)問題。但采用風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)提供電力的話，則可以全天候的提供電力保障，大大加強(qiáng)了水上作業(yè)的安全性和持續(xù)性。在水利工程的建設(shè)過程中，都會使用各種功能的船，在船上安裝風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，不但可以為船上的儀器設(shè)備及相關(guān)的用電提供充足的電力保障，同時(shí)也節(jié)省了柴油的使用，使珍貴的柴油可以全部用于發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3 水利監(jiān)測的應(yīng)用

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，越來越多的數(shù)據(jù)需要我們?nèi)ゲ杉?、去收集，在水利上許多的數(shù)據(jù)都依靠人去進(jìn)行采集，往往費(fèi)時(shí)費(fèi)力。有了風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)提供電能后，可以在許多地方設(shè)立固定無人監(jiān)測點(diǎn)，通過無線發(fā)送數(shù)據(jù)，可以實(shí)時(shí)采集到我們所需要的數(shù)據(jù)。通過大量的數(shù)據(jù)積累，可以更為深入地研究各項(xiàng)水利問題，為水利的發(fā)展提供最堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的不足

雖然風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)有著十分良好的應(yīng)用，但是其不足之處也十分明顯。通過風(fēng)能和太陽能所轉(zhuǎn)換而來的電能，需要通過蓄電池的儲存才能保存下來，如果用電量稍大的話，其所需蓄電池的數(shù)量也會隨之變大，大量的蓄電池只能作為固定使用，其移動性較差。雖然在水利工程中對其移動性的要求很低，但如果其移動性增強(qiáng)就可以應(yīng)用到其他領(lǐng)域了。

不過電能的儲存問題一直是困擾我們的一個(gè)大問題，目前的科技無法進(jìn)行解決，希望不遠(yuǎn)的將來，我們能夠找到便捷有效的電能儲存方法。

科技的進(jìn)步，影響著人們工作生活的方方面面，而我們的水利建設(shè)也應(yīng)該隨著科技的進(jìn)步而更加地便捷有效。各種各樣的新技術(shù)將滲透水利建設(shè)的各個(gè)方面，比如新型的探測儀器使數(shù)據(jù)更加地準(zhǔn)確、定位更為精確；新型的航拍設(shè)備使我們方便地觀察整個(gè)水利建設(shè)的全貌和過程；新型的材料使水利建筑更為堅(jiān)固耐久；新型的設(shè)備使我們的工作更為便捷有效等等?？梢韵嘈棚L(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)也將在水利建設(shè)中發(fā)揮其更大的作用，為水利建設(shè)提供安全可靠的電力保障。