På grunn av den intermittente natur til ensidig vind- og solkraftgenerasjon under ugunstige værforhold som vindfri eller regnfulle dager, krever bruk av enten teknologi alene i fristående områder store energilagringselementer for å sikre kontinuerlig strømforsyning. Ved effektiv integrering av solpaneler, vindmøller og batterier kan hybridvind-solstrømsystemer løse problemet med enkeltkildegenerasjon og gi relativt stabil strømforsyning. Denne teknologien brukes hovedsakelig i følgende felt i Kina.
Bosted og produktiv elektrisitet for fristående landsbyområder
Kina har 800 millioner landbefolkning, hvor ca. 5% ennå mangler elektrisitetsforsyning. Disse ikke-elektrifiserte landsbyene ligger ofte i områder rikt på vind- og solressurser, noe som gjør hybridvind-solsystemer til et lovende løsning. Innsamling av standardiserte hybridsystemer kan akselerere lokal økonomisk utvikling og forbedre levekår. Bruk av rike fornybare ressurser gjennom slike systemer gir den mest egnet og kostnadseffektive strømforsyningen for fjerne befolkninger, og fremmer bærekraftig utvikling.
For tiden leverer de fleste fristående fornybare strømsystemer i Kina bare lysing og husholdningsbehov, uten produktive belastninger, noe som svekker deres økonomiske bærekraft. Å oppnå økonomisk bærekraft involverer komplekse faktorer som systemeierskap, ledelsesmekanismer, tariffstrukturer, produktiv lasthåndtering, og kilder, beløp og distribusjonskanaler for statsstøtte. Imidlertid har denne bærekraftige modellen stor betydning for utviklingsland som Kina.
Bruk av utendørs LED-belysning
Utendørs belysning konsumerer omtrent 12% av verdens elektrisitetsforbruk. Mot bakgrunn av økende energimangel og miljøbekymringer, har hybridvind-sol LED-belysnings-teknologi trukket verden over seg. Systemet fungerer ved å lade batterier intelligente via kontroller ved hjelp av komplementære sol- og vindenergi. Om natten slår LED-lyset automatisk på/av basert på omgivende lysnivå. Intelligente kontroller har trådløs nettverk for fjernovervåking, -kontroll og datainnsamling (telemetri, fjernstyring og telekommunikasjon). De støtter også avansert dataverktøy for administrasjon, inkludert feilsøking, tyverialarm og driftstatussjekk. Typiske anvendelser inkluderer:
Vegbelysning (motorveier, hovedveier, sekundære veier og sidegater)
Samfunnsbelysning (gatebelysning, hagebelysning, gressplantebelysning, nedgravde lykter, veggbelysning)
Utviklede prosjekter inkluderer intelligente hybridvind-sol LED-gatebelysning, samfunnsbelysningsystemer, landskapsbelysning og tunnelbelysning.
Sjønavigasjonsanlegg
Noen navigasjonsanlegg i Kina har innført solcellesystemer, spesielt fyr, men møter utfordringer under langvarig dårlig vær når solcellegenerasjon er utilstrekkelig, noe som fører til overladning av batterier og lampefeil, og påvirker batteri ytelsen.
Dårlig vær forekommer ofte sammen med sterke vindar—når solenergien er lav, er vindenergien vanligvis rik. Derfor kan et vind-dominert, sol-assistert hybridsystem erstatte tradisjonelle solbaserte systemer. Hybridsystemer er miljøvennlige, forureningsfrie, vedlikeholdsfrie og enkle å installere og bruke—og de dekker energibehovene til navigasjonsanlegg. Systemet driver på solkraft under gunstige vår/sommerforhold; det aktiverer vind-sol hybriddrift under vinter, vår eller lange regnperioder når solinnputten er utilstrekkelig.
Strømforsyning for vegovervåkingsutstyr
Vegovervåkingskameraer opererer typisk 24/7. Selv om individuelt strømforsyning er lav, resulterer antallet enheter i betydelig energiforbruk. Tradisjonell nettstrøm er ikke energieffektiv. I tillegg fører ofte stjeling av strømkabler til høye tap og økte vedlikeholdsutgifter.
Gitt den utbredte og lineære fordelingen av overvåkningspunkter, er netttilkobling vanskelig og dyrt. Mens solcellefortjeneste fortsatt er kostbart, er vindkraft relativt billigere. Den komplementære naturen til vind og sol gjør hybridsystemer unikt fordelaktig for distribuerte, fristående anvendelser som vegovervåking. Bruk av hybridsystemer eliminerer behovet for kabler, reduserer risikoen for tyveri. Under ekstremt vær—langvarig regn med lav sollys og utilstrekkelig vind—kan eksisterende nettlinjer automatisk lade batterier for å sikre ubrudt drift. Siden hvert overvåkningspunkt opererer uavhengig, påvirker en feil på ett sted ikke andre.
Telekommunikasjon base stasjoner
Mange øyer og fjellområder er langt fra nettet, men krever kommunikasjonsinfrastruktur for turisme, fiske og sjøaktiviteter. Disse basestasjonene har moderate strømforsyningsbehov. Nettekspansjon er forbudsdyrt, mens dieselgeneratorer innebærer høye drivstofftransportutgifter, dårlig pålitelighet og vanskelig vedlikehold.
En pålitelig, langsiktig strømforsyning må stole på lokale naturlige ressurser. Sol- og vindenergi er riktige og høyst komplementære i tid og rom på øyer. Hybridvind-solsystemer gir en pålitelig og økonomisk fristående strømforsyning for basestasjoner. Med lokalt vedlikeholdsansvarlige kan dieselgeneratorer inkluderes som backup, noe som reduserer kapasiteten til solpaneler og vindmøller, senker total systemkostnad og forbedrer pålitelighet.
Pumped storage hydroelectric power plants
Hybridvind-sol pumped storage hydroelectric power plants bruker vind- og solkraft direkte til å drive vannpumper for energilagring, unngår batterier. Lagret vann brukes deretter til stabil strømproduksjon. Dette tilnærmingen integrerer konvensjonell vannkraft med vind- og solkraft, utnytter deres komplementære spatiotemporale fordelinger. Det passer for fjerne områder utenfor nettreach og støtter økologisk konservasjon i energiutvikling. Nøkkelkrav inkluderer:
Energiopbevaring gjennom hele konverteringsprosessen
Vannbalanse i selvførende pumpesystem
Selv om litt mer kostbart enn konvensjonell vannkraft, løser dette systemet problemet med sesongmessig inaktivitet for små vannkraftverk om vinteren. Dermed gir hybridvind-sol pumped storage hydroelectric power plants unike tekniske og økonomiske fordeler og kan fungere som en realistisk energiløsning for passende lokasjoner.