摘要：隨著時間的推移，全球能源的使用趨勢開始發生了改變。以石油、天然氣為主的化石能源正逐漸被環保潔凈的可再生能源所取代。其中，太陽能作為傳統能源里最為主要的替換能源之一，一直以來都備受廣大研究者的關注，而太陽能光伏發電技術也在社會的迅速發展下有了更加廣泛的應用與更高的實用價值。總而言之，此項技術的完善能更有效地緩解供電壓力，讓太陽能以一種節能環保的形式高效轉化為電能。本文會就此對太陽能光伏發電的中長期隨機特性進行分析與研究。
關鍵詞：資源；太陽能；光伏發電；隨機特性；環境保護
引言：由我國現階段經濟和社會發展的情況來看，對于良好環境的維持將會成為未來的重大難題之一，相關法律和研究都應盡快做出行動，以避免將來的資源緊缺及環境污染給人類生活所帶來的巨大影響。因此，廣大群眾應該更多重視能源問題，而科學研究者也應努力尋找更加多樣化的新興能源，實時關注太陽能光伏發電的發展，讓可再生清潔能源早日駐進千家萬戶。
一、太陽能光伏發電的發展現狀分析
1.太陽能光伏發電原理
光伏發電歸根結底還是在進行一項將太陽能轉化為電能的化學反應，該轉換過程被稱為“光生伏打效應”，是通過半導體材料將光子轉換為電能的過程，太陽能電池正是根據該反應運作的。更加詳細一點說，就是當陽光照射半導體材料時，部分光子便會從表面被反射出去，其余的光子會被分為兩個部分，一部分將被半導體吸收，而另一部分則傳輸時直接被半導體透過。此時，一些被吸收的光子會轉換為熱能，而另一些光子會與構成半導體的價電子發生碰撞，從而在價帶中生成電子-空穴對。如此一來，太陽光能以一個電子-空穴對的形式轉換成電能，然后通過半導體內部的電場來反應以產生電流，把多塊電池半導體連接，則可形成可靠穩定的多個電流和電壓，在各種惡劣環境下輸出功率、穩定運行。
2. 利用太陽能光伏發電所存在的問題
首先，考慮到光伏陣列輸出特性的多峰值特征，研究人員有時是會采用不同型號的光伏組件進行排列組合的，而且哪怕是同一型號的組件，因為一些不可抗力例如塵土和老化等也會導致光伏組件與組件之間型號并不匹配，這種多峰值的情況往往會降低光伏陣列輸出的工作效率，無法實現利益最大化。而在進行系統并網后，也可能會造成一些有關電能質量的不確定性。譬如說，若光伏陣列系統使用了大量電子物件，諧波污染就可能發生并威脅到電網安全；若系統的波動與隨機性無法得到良好控制，電網的電壓也會產生一定波動，增加線路上不必要的損耗。
與此同時，國內對于日照時間的觀測一大部分是依賴國外機構，例如美國宇航局提供的數據，這樣做對國內太陽能光伏發電的發展會產生較大的局限性。而在精確度方面，大部分相關工作人員并未做好實際測量，對于系統效果并不能達到有效預期，一些光伏發電系統的傾角設計也缺少計算機的三維模擬輔助，無法精確前期數據和后期數據，最終造成電路上原本可以避免的缺失。然而，企業之間大多也并不愿互相交流技術，在這種情況下，太陽能光伏發電的整體發展將難以有上升空間。
二、太陽能光伏發電技術的應用
1.并網光伏發電系統
太陽能光伏發電并網系統可以被當作是配電網絡中很重要的構成部分之一，一般情況下，該系統會給根據自身是否具有儲能設備來分為兩種次級系統，或者會根據光伏的功率等特征情況又分為分布式小型光伏并網系統，或者集中型大型光伏并網系統。事實上，集中式大型光伏并網系統大多都與國家級設備或用電站有關，因為它能將發出的電直接運輸至電網，然后電網則會向各居民用戶統一供應電力。考慮到集中式并網系統在建造時往往需要很長的建設周期與投資額度，并且具有很大的占地面積，我國目前還沒有提倡其大量開展。反觀并網主流----分散式小型并網光伏系統，由于它低成本、小面積、易建造等的優勢，國家已經給出很多政策去扶持相關產業。
值得一提的是，并網發電系統的容量很大，其轉換功率也遠高于獨立光伏發電系統，畢竟并網發電始終還是以一種連接到國家電網的方式運作的，而且它作為一種無需蓄電池的形態工作，大大減少了電網相關的運行成本。大部分政府大樓、大型設施及夜景美化系統等供電也都是由并網系統負責，故這樣的發電裝置一直都是國家儲備能源的重要途徑。
2.獨立光伏發電系統的建立
與并網光伏系統恰恰相反，由獨立光伏發電系統所產生的電力便無需與公共電腦系統的大型電網相對接，而雖說并網系統是世界上太陽能光伏領域最有發展前景的技術，獨立光伏發電系統也有著自己的一份功勞。它由太陽能陣列以及相關電池相連而組成在一起，每當光照充足的時候，這個陣列便會提供功率，讓設備開始運行。在此基礎上，電池的直流功率還可以通過逆變器而被轉換成50Hz左右的功率，并利用絕緣二極管可將陣列分割，從而提高其穩定性和可靠性。如此一來，假設某一太陽能陣列無法工作，那一部分就不會是的其余陣列斷路或短路，所以一般都是采用多個逆變器來提高其工作效率。
獨立光伏發電系統一般都地處偏遠位置，例如在一些杳無人煙的小島嶼或者邊境地區使用。與并網光伏系統不同的是，它就需要用到儲能設備，因為其使用的能源僅僅是太陽能，而夜晚時便無法得到更多能量了，所以白天時就需要進行電力儲備，以供夜晚時的照明設施或是其他電力項目使用。這樣的儲能設備雖然能保證全天量的電力供給，但有一個不可避免的缺點就是它由氣候環境等因素帶來的的不確定性會很大，所以無從保證它能否三百六十五天時時穩定可用。無論如何，若是能為這些偏遠地區提供穩定電力供應，于社會、于人民都有著很大的價值意義，所以廣大科研工作者也應該多多關注獨立光伏發電系動，為其發展作出相應行動。
3.光伏建筑的一體化應用優化
光伏建筑一體化是新時代下關于此項能源發展的重要應用之一，它可謂是城市區域內能利用太陽能的最為有效的措施。一體式、建材式、外置式等等都可以成為它們一體化的可實施形式。要注意的一點就是工程人員應精確仔細計算最佳傾角，盡可能地避免相關誤差,并在不同條件（例如平頂式或圓形曲面式）中采取不同的計算測量方法。此項應用如今在光伏發電中屬于非常熱門的技術之一，工程人員需要將光伏器具放置于建筑物里容易采光的位置上，以便于實現電網與光伏的相連接，將光伏器具進行有效集成，并在屋頂安置多塊光伏電池板，用光伏玻璃墻來代替建筑物上的幕墻，如此一來，不僅可以保證收集到的太陽能得到有效利用，還能降低光伏建筑的相關建設運營成本費用。與此同時，考慮到當代社會強調市區建筑的良好外觀、市容市貌，工程人員也給替換為符合標準的彩色玻璃幕墻，做到因地制宜,合理選擇，努力實現更大范圍的光伏建筑一體化并完善相關技術。
結束語
綜上所述，根據此次研究的分析來看，太陽能光伏發電并網技術仍然是具有清潔環保可再生的優勢，并能大大提升相關產業鏈的電能供應效率。盡管該系統也存在著些許不足，但始終還是今后電力能源的主要發展方向，因此無論是政府部門還是企業工廠都得重視起太陽能光伏發電的技術與應用，使我國能跟隨國際潮流進行減少使用化石能源、鼓勵開展可再生能源的活動，也進一步推動社會經濟的發展，緩解廣大市民的用電壓力。
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標題：太陽能光伏發電的中長期隨機特性分析
承擔部分：太陽能光伏發電系統建立的有關問題
技術問題：太陽能發電過程中具有中長期隨機特性的特點，光伏板在進行發電過程中，要根據太陽的具體位置進行調整，才能有效的保障發電效率。通過對太陽能光伏發電的應用分析，有效實現了獨立光伏發電系統的建立，優化了光伏建筑的一體化的應用。
效果：良好的解決了太陽能光伏發電中長期隨機特性問題的解決，加強了太陽能光伏發電系統的使用效率