常规能源的日益紧缺，使得人们不得不积极探索开发各种新能源的利用方式。其中，太阳能、风能以其特有的优越性，得到了最为广泛的关注。不同于较多采用的太阳能、风能发电形式，例如太阳能光伏发电系统、风能发电系统、风光蓄发电系统等，本文创新性地提出了风光燃料电池复合发电系统的概念。 论文首先设计了风光燃料电池复合发电系统的试验装置，描述了各主要部件的工作原理和特性，建立了光伏板、风力机、燃料电池的仿真模型，并针对该发电系统的特点，提出了它的理论控制方案。 其次，对风光燃料电池复合发电系统进行了初步的的试验研究。试验分为两部分完成：一是风光互补发电系统试验。试验结果表明：济南地区全年的太阳能和风能的互补性较好；二是燃料电池试验。通过试验得出了质子交换膜燃料电池的电转换效率。通过把该发电系统与较多采用的风光蓄发电系统在多方面进行比较，表明：在初投资费用和单位供电成本方面，风光燃料电池复合发电系统高于风光蓄发电系统，但随着科技的进步和燃料电池价格的进一步降低，该发电系统必将得到广泛的应用；在发电效率和环境效益方面风光燃料电池复合发电系统优于风光蓄发电系统。 最后，本文提出了一种全新的风光互补发电系统的优化设计方案，即“风力机优先法”：在满足负载要求的前提下，充分利用当地的风资源，以达到降低整个风光互补发电系统总投资费用的目的。首先根据用户的负载情况和当地风资料，选择出某容量风力发电机；然后在保证负载缺电率LOLP的条件下，计算出与该容量风力发电机匹配的不同容量的蓄电池和太阳能电池组件；最后根据总的设备投资成本最小化的原则，筛选出一组与该容量风力发电机对应的、满足用户需求的太阳能电池组件、风机和蓄电池组成的供电系统。此外，论文还根据此优化设计方法，初步开发了该发电系统的优化设计软件。