对于可再生能源发电，最大的问题在于受气候和天气影响大。而煤油气这种化石能源，在哪有、什么时候开采、开采多少，基本都可以由人的意志决定。

而风能、水能、太阳能等可再生能源不受人为控制，当人们想用电的时候，可能正巧没风、缺水、或者太阳被云彩遮住，【日食：当光伏发电"遇上"日全食】一篇中介绍了德国光伏在日全食时面临的困境。那么如何减少可再生能源这种供电的不稳定性呢?

电力从业者提出了风光互补、风水互补的概念!

一天的用电负荷中，一般上午会有个早高峰、晚上会有个晚高峰，夜间是用电最少的时候，【平衡：如何理解"电力电量平衡"?】一篇中已有说明。风光互补是针对一天的用电负荷说的。光电来自于太阳能，中午最大，太阳落山后就没有了，正好可以满足一部分白天的用电负荷。而"古道西风瘦马，夕阳西下"说明刮风最大的时候一般是晚上和夜间，这个我们生活中也有体会，风电正好可以满足一部分晚高峰负荷需求。所以当风电和光伏发电建在一处时，白天太阳能发电、晚上风力发电，正好可以"互补"上，让供电曲线更平缓。

这样还有个好处，就是提高了输电线路的使用率，否则一条线路只送风电的话，年利用率可能不足30%。概念类似发电利用小时数，见【小时：发电设备利用小时数怎么算?】一篇。

图1 风电从0点到24点的发电曲线

图2 光伏发电从0点到24点的发电出力曲线

而风水互补的概念对应的是一年的用电负荷曲线。春天雪山融化、夏天雨水充沛，都是水电发电量较大的时候，此时的风一般很小，我们时常经历无风的闷热夏天。而秋风萧瑟到寒风凛冽时，风力发电较多，此时正好进入枯水季，水库和河流干涸，水电没了。所以春夏秋季水电多、风电少，以夏季水电最多;而秋冬春季风电多、水电少，以冬季风电最多。由此形成风电和水电在季节上的互补。比如丹麦和挪威就是一例，丹麦国家1400万千瓦的发电装机中，风电有400余万千万，而挪威3200万千瓦的发电装机中，水电接近3000万千瓦;于是夏天电能从挪威流向丹麦，而冬天电能从丹麦流向挪威。

图3 丹麦与挪威电网互联示意图

风光互补和风水互补只是定性的说明，不同可再生能源发电之间存在着一定的时间差，小到小时级、大到月季级，只要最大发电时间不同，都可以称为一定程度的互补。与此相类似的还有"气电互补"的概念——冬天用天然气供暖多、发电少，大部分天然气用来供暖;夏天用天然气发电多、供暖少，大部分天然气用来发电，这样总体开来，一个城市的天然气供应量是平稳的，冬天夏天的供暖和发电的用气量是"互补的"，这也是打用气量的"时间差"。

但总体来说，这些都是大时间尺度的定性分析，结论只是"大概"互补，对于电力供用实时平衡的电力系统，仅定性分析是远远不够的，还需要细分到以秒和分钟为单位的时间段，看看到底特定时刻的供能量是否满足需能量。不足的话还是需要煤电、气电等化石能源发电装机来填补空缺，而过剩的话还可能需要弃风、弃光、弃水。