摘要：随着时间的推移，全球能源的使用趋势开始发生了改变。以石油、天然气为主的化石能源正逐渐被环保洁净的可再生能源所取代。其中，太阳能作为传统能源里最为主要的替换能源之一，一直以来都备受广大研究者的关注，而太阳能光伏发电技术也在社会的迅速发展下有了更加广泛的应用与更高的实用价值。总而言之，此项技术的完善能更有效地缓解供电压力，让太阳能以一种节能环保的形式高效转化为电能。本文会就此对太阳能光伏发电的中长期随机特性进行分析与研究。
关键词：资源；太阳能；光伏发电；随机特性；环境保护
引言：由我国现阶段经济和社会发展的情况来看，对于良好环境的维持将会成为未来的重大难题之一，相关法律和研究都应尽快做出行动，以避免将来的资源紧缺及环境污染给人类生活所带来的巨大影响。因此，广大群众应该更多重视能源问题，而科学研究者也应努力寻找更加多样化的新兴能源，实时关注太阳能光伏发电的发展，让可再生清洁能源早日驻进千家万户。
一、太阳能光伏发电的发展现状分析
1.太阳能光伏发电原理
光伏发电归根结底还是在进行一项将太阳能转化为电能的化学反应，该转换过程被称为“光生伏打效应”，是通过半导体材料将光子转换为电能的过程，太阳能电池正是根据该反应运作的。更加详细一点说，就是当阳光照射半导体材料时，部分光子便会从表面被反射出去，其余的光子会被分为两个部分，一部分将被半导体吸收，而另一部分则传输时直接被半导体透过。此时，一些被吸收的光子会转换为热能，而另一些光子会与构成半导体的价电子发生碰撞，从而在价带中生成电子-空穴对。如此一来，太阳光能以一个电子-空穴对的形式转换成电能，然后通过半导体内部的电场来反应以产生电流，把多块电池半导体连接，则可形成可靠稳定的多个电流和电压，在各种恶劣环境下输出功率、稳定运行。
2. 利用太阳能光伏发电所存在的问题
首先，考虑到光伏阵列输出特性的多峰值特征，研究人员有时是会采用不同型号的光伏组件进行排列组合的，而且哪怕是同一型号的组件，因为一些不可抗力例如尘土和老化等也会导致光伏组件与组件之间型号并不匹配，这种多峰值的情况往往会降低光伏阵列输出的工作效率，无法实现利益最大化。而在进行系统并网后，也可能会造成一些有关电能质量的不确定性。譬如说，若光伏阵列系统使用了大量电子物件，谐波污染就可能发生并威胁到电网安全；若系统的波动与随机性无法得到良好控制，电网的电压也会产生一定波动，增加线路上不必要的损耗。
与此同时，国内对于日照时间的观测一大部分是依赖国外机构，例如美国宇航局提供的数据，这样做对国内太阳能光伏发电的发展会产生较大的局限性。而在精确度方面，大部分相关工作人员并未做好实际测量，对于系统效果并不能达到有效预期，一些光伏发电系统的倾角设计也缺少计算机的三维模拟辅助，无法精确前期数据和后期数据，最终造成电路上原本可以避免的缺失。然而，企业之间大多也并不愿互相交流技术，在这种情况下，太阳能光伏发电的整体发展将难以有上升空间。
二、太阳能光伏发电技术的应用
1.并网光伏发电系统
太阳能光伏发电并网系统可以被当作是配电网络中很重要的构成部分之一，一般情况下，该系统会给根据自身是否具有储能设备来分为两种次级系统，或者会根据光伏的功率等特征情况又分为分布式小型光伏并网系统，或者集中型大型光伏并网系统。事实上，集中式大型光伏并网系统大多都与国家级设备或用电站有关，因为它能将发出的电直接运输至电网，然后电网则会向各居民用户统一供应电力。考虑到集中式并网系统在建造时往往需要很长的建设周期与投资额度，并且具有很大的占地面积，我国目前还没有提倡其大量开展。反观并网主流----分散式小型并网光伏系统，由于它低成本、小面积、易建造等的优势，国家已经给出很多政策去扶持相关产业。
值得一提的是，并网发电系统的容量很大，其转换功率也远高于独立光伏发电系统，毕竟并网发电始终还是以一种连接到国家电网的方式运作的，而且它作为一种无需蓄电池的形态工作，大大减少了电网相关的运行成本。大部分政府大楼、大型设施及夜景美化系统等供电也都是由并网系统负责，故这样的发电装置一直都是国家储备能源的重要途径。
2.独立光伏发电系统的建立
与并网光伏系统恰恰相反，由独立光伏发电系统所产生的电力便无需与公共电脑系统的大型电网相对接，而虽说并网系统是世界上太阳能光伏领域最有发展前景的技术，独立光伏发电系统也有着自己的一份功劳。它由太阳能阵列以及相关电池相连而组成在一起，每当光照充足的时候，这个阵列便会提供功率，让设备开始运行。在此基础上，电池的直流功率还可以通过逆变器而被转换成50Hz左右的功率，并利用绝缘二极管可将阵列分割，从而提高其稳定性和可靠性。如此一来，假设某一太阳能阵列无法工作，那一部分就不会是的其余阵列断路或短路，所以一般都是采用多个逆变器来提高其工作效率。
独立光伏发电系统一般都地处偏远位置，例如在一些杳无人烟的小岛屿或者边境地区使用。与并网光伏系统不同的是，它就需要用到储能设备，因为其使用的能源仅仅是太阳能，而夜晚时便无法得到更多能量了，所以白天时就需要进行电力储备，以供夜晚时的照明设施或是其他电力项目使用。这样的储能设备虽然能保证全天量的电力供给，但有一个不可避免的缺点就是它由气候环境等因素带来的的不确定性会很大，所以无从保证它能否三百六十五天时时稳定可用。无论如何，若是能为这些偏远地区提供稳定电力供应，于社会、于人民都有着很大的价值意义，所以广大科研工作者也应该多多关注独立光伏发电系动，为其发展作出相应行动。
3.光伏建筑的一体化应用优化
光伏建筑一体化是新时代下关于此项能源发展的重要应用之一，它可谓是城市区域内能利用太阳能的最为有效的措施。一体式、建材式、外置式等等都可以成为它们一体化的可实施形式。要注意的一点就是工程人员应精确仔细计算最佳倾角，尽可能地避免相关误差,并在不同条件（例如平顶式或圆形曲面式）中采取不同的计算测量方法。此项应用如今在光伏发电中属于非常热门的技术之一，工程人员需要将光伏器具放置于建筑物里容易采光的位置上，以便于实现电网与光伏的相连接，将光伏器具进行有效集成，并在屋顶安置多块光伏电池板，用光伏玻璃墙来代替建筑物上的幕墙，如此一来，不仅可以保证收集到的太阳能得到有效利用，还能降低光伏建筑的相关建设运营成本费用。与此同时，考虑到当代社会强调市区建筑的良好外观、市容市貌，工程人员也给替换为符合标准的彩色玻璃幕墙，做到因地制宜,合理选择，努力实现更大范围的光伏建筑一体化并完善相关技术。
结束语
综上所述，根据此次研究的分析来看，太阳能光伏发电并网技术仍然是具有清洁环保可再生的优势，并能大大提升相关产业链的电能供应效率。尽管该系统也存在着些许不足，但始终还是今后电力能源的主要发展方向，因此无论是政府部门还是企业工厂都得重视起太阳能光伏发电的技术与应用，使我国能跟随国际潮流进行减少使用化石能源、鼓励开展可再生能源的活动，也进一步推动社会经济的发展，缓解广大市民的用电压力。
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标题：太阳能光伏发电的中长期随机特性分析
承担部分：太阳能光伏发电系统建立的有关问题
技术问题：太阳能发电过程中具有中长期随机特性的特点，光伏板在进行发电过程中，要根据太阳的具体位置进行调整，才能有效的保障发电效率。通过对太阳能光伏发电的应用分析，有效实现了独立光伏发电系统的建立，优化了光伏建筑的一体化的应用。
效果：良好的解决了太阳能光伏发电中长期随机特性问题的解决，加强了太阳能光伏发电系统的使用效率