风能、太阳能、生物质能是可广泛取得的绿色可再生能源,它们的绿色环保、高效低成本等特点,对于改善生态环境、人居环境以及实现经济可持续发展具有重大意义。风能发电、太阳能发电、生物质能发电是当今已经成熟的可再生能源技术,分别满足人们对生活用电的需求以及生活所需燃气的需求。该文考虑到风能发电、太阳能发电、生物质能发电三种新能源发电在时间、空间上的互补性,设计了风光生联合发电装置,并对其进行了模块化总体设计、容量优化配置、结构优化设计以及实用性分析,旨在确定风光生联合发电装置的具体结构,促进风光生联合发电装置的实用化。该文运用模块化设计方法对风光生联合发电装置进行模块化总体设计,在分析了联合发电装置能量转换原理及运行控制策略的基础上,对其进行模块化功能分析,并进行模块划分,将装置分为五个模块:风机模块,太阳能模块,沼气模块,控制模块和储能模块。以风光生联合发电装置的经济成本最小为优化目标,建立了基于遗传算法的容量优化配置数学模型。以河北衡水地区自然资源为背景,运用MATLAB软件进行仿真,得到满足用户需求的风光生联合发电装置容量配置最优方案,完成模块选择。在对各发电模块详细分析的基础上,对装置进行模块化组合,确定了风光生联合发电装置的基本部件和结构参数。对风光生联合发电装置从经济、环境、社会三方面进行评价。研究结果表明,风光生联合发电装置具有良好的综合效益。该文完成了风光生联合发电装置的结构优化设计,使多能源联合发电装置向实际生产应用更进一步。