浅谈风光资源的互补性（图示）

　　一、风光互补想法的初衷

2012年时，我承担的光伏项目，基本都是位于青海、内蒙古、新疆。在考察现场的时候，会路过风电场，发现风机跟风机之间，有大片大片的空地。也许是出于职业惯性，我觉得这些空地浪费了太可惜，干嘛不用来做光伏!

当时想，在风电场内做光伏项目至少有四个好处：

1)风资源和光资源能形成互补，减少对电网的扰动;

2)风电虽然是点征，但风机中间的空地很难用作其他用途，用做光伏不是正好?

3)可以用一个升压变电站送出，会节省前期投资;

4)可以用一批人来运营管理，投资商省运行成本。

后来发现，我当初的设想并不是完全正确。下面一个个说。

　二、风、光资源真的有互补性吗?

当时，我跟资源界的泰斗朱瑞兆老师讨论了这一问题。他的回答是肯定的。风光互补的根本原因是我国的季风气候，他在80年代就做过相关的研究。

从朱老师处得到肯定后，我们便收集风、光资源数据，进行扎实的数据分析。之所以选择青海，是因为我当时青海的气象数据比较全。后来发现，当初也是歪打正着，并不是所有的地方风光资源的互补性都很好，青海是互补性较好的地方。

1)风光资源在一年之内的互补性

所选风电场的风能、太阳能资源30统计情况如下所示

　　图1所选风电场的风能、太阳能资源30统计情况

从上面这两张图，你肯定会发现，一年之中，春季的风功率相对较好，而太阳能总辐射量较低;夏季的风功率相对较差，而太阳能总辐射量较高。

2)风光资源在一天之内的互补性

所选风电场的风能、太阳能资源1年实测数据平均情况如下所示。

　　从上面这两张图中，你肯定能发现：一天之中，白天的风功率相对较差，而太阳能总辐射量较高;夜间的风功率相对较好，而太阳能总辐射量较低。

3)定量测算

上面的比较是定性的，为了定量的说明互补性，我们采用了“平均值标准偏差”来表达数据的波动性。所有资源统计数据，离平均线越远，标准偏差越大，离平均线越近，标准偏差越小。

我们计算了单独的风资源、单独的光资源、风、光按一定配比输出时的标准偏差，如下图所示。其中，横轴是风、光的比例。

　　从上图发现，以当地的风光资源条件，当风：光=0.9，标准偏差最小，即输出最稳定。

于是，我们按风：光=0.9做了一个模型，并计算了春分、夏至、秋分、冬至4个典型日的风光资源拟合曲线。

　　如果这四张图还不够有说服力的话，下表是当时计算的结果

表1四个典型日内光伏、风电和复合出力的相对标准偏差

　　从上表可以看出，在4个典型日内，复合出力的标准偏差远小于风火光的单独出力。

经过上述分析，在我所选的地方，风和光是具有互补性的!

　　三、风电场中间的空地够用吗?

光伏项目占地很大，风电场的风机和风机之间，刨掉阴影的地方，够做光伏项目吗?

　　下图是我们用风机模型做的一个风机阴影的范围图。

　　下图就是我们用一个实际风机的布点图，刨掉了风机阴影(蓝色范围)，任意一个红色范围就是1.4平方公里的土地。

　　可以看出，在地势平坦的风电场内高光伏电站，场地是完全够用的。

　　四、能节省前期投资吗?

虽然可以用一个升压变电站送出，但还是要另外增加设备，所以投资可能会节省一点点，但基本上不会节省。

　　五、能节省运行成本吗?

具体的技术人员基本节省不了，似乎只能节省总经理等管理人员。