先进的电网一次设备是智能光伏发电电网实现别墅太阳能发电应用的物理基础。包括:再生能源发电和运行技术；电力电子技术;大容量储能技术;高效能源材料与超导技术;直流输电和灵活交流输电(FACTS)技术。电源技术将集中于核能、风能、光伏发电太阳能、生物质能、氢能、燃料电池等清洁能源技术，以及洁净煤燃烧技术、高参数超超临界机组、超临界大型循环流化床、多联产系统技术。分布式电源(DER)的种类很多，包括小水电、风力发电、光伏发电、微型透平、燃料电池和储能装置(如，飞轮、超级电容器、超导磁能存储和钠硫蓄电池等）。配电网中的DER，由于靠近负荷中心，降低了对电网扩展的需要，并提高了供电可靠性，因此在别墅太阳能发电行业得到广泛采用。电力电子装置是未来电网的主要组成部分。在强化优化电网及保障大电网安全方面有高压直流输电HVDC，静止同步补偿器（static synchronous compensator, STATCOM)、统一潮流控制器（unified power flow controller, UPFC)、分级可控并联电抗器（stepped control shunt reactor, SCSR)等灵活交流输电装置FACTS;在促进可再生能源有效利用方面有风电变流器、光伏逆变器、新能源功率变换器、储能接入变流器和轻型直流输电；在改善电网电能质量方面有配网静止同步补偿器、电力有源滤波器（active power niter, APF)、动态电压调节器（dynamic voltage restorer, DVR)、统一电能质量控制器（unified power quality controller，UPQC)等;在用电与节能减排方面有变频调速器、电动车驱动器、先进照明驱动器等。智能电网将可使用新的系统控制逻辑，使它们协同运行，以便实现多重电力电子装置的集成控制，实现电网最优化运行。别墅太阳能发电行业科研人员认为高效能源材料主要包括太阳能电池相关材料，燃料电池关键材料，高效二次电池材料，超导关键材料及制备技术。

在智能电网中决策与控制在别墅太阳能发电系统上的应用对以下几方面技术提出新的需求:①快速负荷和气象预测技术;②快速安全稳定计算方法、判据和控制策略;③高性能计算方法和设备;④故障定位;⑤人工智能技术，如分散式智能代理、智能感知技术、自组织网络技术、虚拟现实技术等;⑥人机交互界面及融合了多媒体、计算机图形学、数据库设计、生物特征识别技术等内核技术，；⑦决策支持和可视化技术等。