近年來，隨著能源問題越來越嚴重，我國政府越來越重視太陽能發電的項目以及其對電網電能的影響，太陽能發電具有很多吸引我們的優點，這些優點能夠促進我們的生存發展，同時它又有很多局限性，讓我們在太陽能發電的過程中難以前進。
一、太陽能發電的基本原理
太陽能發電有兩種方式，其一是是光―熱―電轉換方式，其二是光―電直接轉換方式。但無論是哪種方式，他們采用的都是發電原理都是光生伏特效應，也就是光電效應太陽能發電原理，光電效應太陽能發電原理簡單來說就是假設太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對，在p-n結電場的作用下，空穴由n區流向p區，電子由p區流向n區，接通電路后就形成電流[1]。
二、太陽能發電的優缺點
（一） 太陽能發電的優點
1.太陽能無枯竭危險
太陽能資源取之不盡，用之不竭，我們都知道，太陽每天照射到地球上的太陽能非常之多，它可以滿足整個地球太陽能用量的一萬倍，而且我們在適當的條件下利用太陽能發電的電量，用在我們每天的生活工作中綽綽有余，太陽能發電可以滿足整個地球運行的需求。而且太陽能是一種可再生能源，我們利用太陽能發電也不會遭遇能源枯竭的問題。
2.可以省去運輸成本
太陽能隨處可見，存在于我們生活工作的每個角落，我們可以在生活工作中就近建設裝置進行發電，并且就近使用，也省去了太陽能發電的運輸成本，安全又可靠，是一種經濟可行的發電手段[2]。
3.太陽能發電的轉換過程簡單
太陽能發電的過程非常簡單，直接從光能轉化成電能，不必經過中間的一些機械能、熱能等的轉化，所以，它中間不會有機械能的損失，有很大的開發潛力。而且太陽能發電過程中不需要冷卻水，可以安裝在干旱的沙漠中，也可以與建筑物有效結合，節省了地球上非常缺乏的土地資源。
（二） 太陽能發電的缺點
1.太陽能發電的轉化率低
太陽能發電研發項目的材料選取是一大難題，選取太陽能電池的材料時必須考慮到其光導效應以及其內部產生的場強問題，而且要看材料的光導效果和吸光效果，所以，要找到真正符合要求的太陽能電池材料非常難。即使找到符合標準的材料，它工作時的轉化率也非常之低。近年來，太陽能發電的轉化率一直是一個難以突破的挑戰，如今世界上能夠發到最高的轉化率也僅僅有11%，僅僅是這非常微不足道的11%，也是當今世界太陽能發電研究難以逾越的鴻溝。
2.占面積大
如今，太陽能發電的材料非常難以選取，我們都知道如今太陽能發電大多用的是單晶硅和多晶硅，這些材料都被越來越廣泛地運用到各建筑工程中，但是，這種太陽能發電材料背后卻承載著一個巨大的發電工程，這個發電工程帶著非常嚴重的耗能和污染問題，是我們難以解決的，即使現在找到更有優勢的太陽能發電材料，也因為占面積太大而無法投入使用，因為太陽能發電材料的面積與其發電轉化率是成正比的。
3.成本太高
太陽能電池的中的晶體硅材料本來就價格不菲，再加上太陽能電池中所需要的硅材料純度高達99.999%，提純硅的工序非常復雜，難以掌握，而且其提純技術又被美國、德國等幾家國際大公司壟斷，我們現在太陽能發電要用的硅材料幾乎都是進口，成本可想而知，價格高高在上，普通人根本難以承受高昂的價格，這也正是我國太陽能電池遲遲不肯大量投放市場發展的原因之一。
4.時間周期的局限
因為太陽能發電的時間比較特殊，只有在天氣晴朗，陽光姣好的情況下才可以進行工作發電，一遇到天氣陰涼的情況就無法工作。它的發電工序極大的受到白晝黑夜，天氣情況、四季氣候的影響。
三、太陽能發電對電網電能質量的影響
（一） 太陽能發電的穩定性會影響電能質量
電網一般情況下都需要相對比較穩定的電能，而在太陽能發電的過程中，受到的輻射是時刻變化的，也就是說，太陽能發電是有一定的波動性的，這對電能質量勢必會造成一定的影響。例如：在以上的電路圖中（見圖1），我們可以明顯地看到不同的電池是有不同的受光面積的，也是有不同的受光度的，所以，每一個電池產生的電能都是有差別的。另外，太陽能的發電也是不一定的，時間、氣候、溫差等的不同都會直接影響電網的電能質量，而且，天氣的陰晴不定、晝夜輪回也都會直接影響到太陽能的發電效率，對電網的電能質量也是有一定影響力的。所以，我們需要深入地研究控制太陽能發電穩定性帶來的影響，盡可能地將電網的受光強度差控制在一定范圍內[3]。在正午十二點到十五點的時間內可以適當地減緩發電頻率，以此來有效地維持電力系統的穩定性。因此，科研人員需要在系統調頻、調幅方面投入更多的時間精力去研究、探討[4]。
（二） 太陽能發電產生的諧波會影響電能質量
電網需要的是交流電，而太陽能發電產生的是直流電，所以，要達到電網使用電能的標準，還需要將太陽能發電產生的電能轉換成交流電，這就免不了電力電子設備的參與。但是，電力電子設備在轉換電流的過程中，會產生不同程度的諧波，在裝置并入電網后，這些諧波便會注入電網，從而影響電能的質量。當電網中的光伏占比相對比較多的時候，這種影響將會更加嚴重。因此，對于這種諧波的處理是必不可少的。在輸送電流的過程中，我們可以安裝電流跟蹤的裝置，以便于阻止諧波對電流的影響，或者，我們也可以做無功補償、隔離保護等措施，讓諧波無法進入到電網中，也就不會影響到電網的電能質量。總之，工作研究人員需要提高對諧波的識別，增強對諧波的處理裝置的性能[5]。所以在太陽能發電的過程中，我們可以在電力電子裝置系統設計中通過軟硬件配合的方式抑制相應的諧波，例如：西門子逆變器的工作原理是使用一種特殊的正弦波濾波器，這種逆變器與濾波器之間的最佳配合使得注入電網的電壓及電流幾乎是完美的正弦波圖象，使用這種濾波器，就能基本消除絕大部分的諧波，這樣，電網干擾基本被消除了。而且據可靠測試數據，滿負荷時電流諧波幾乎小于2%，在其公開手冊中承諾小于2.5%，這在世界領域是非常先進的。另外，在大型太陽能發電站，可以考慮在向外網輸電端統一加裝有源濾波器（APF），對50次以下的諧波進行處理，以便進一步改善輸電電能質量。
（三） 無功功率的影響
太陽能發電的功率因素一般都比較高，通常高達0.98左右，當然，這無法達到電網無功補償的要求，從而影響了電網電能的質量。太陽能發電基本上是有功輸出，為滿足無功補償分層分區和平衡的原則，太陽能發電站應配置相應的無功補償裝置，以滿足電網對無功的需求。例如可以采用靜止型動態無功補償裝置（SVG），這種裝置可以從0.1千乏開始進行無極補償，這種補償裝置完全實現了精確補償，而且不管進行有功發電無功還是無功發電，都可以進行雙向調節，這樣一來，無功補償裝置就可以充分適應太陽能發電供電系統負荷變化大的特點，能交換有功功率，使裝置的性價比得到更高提升。
總之，太陽能發電對我國電網電能的質量造成一定的影響，這些影響可能在一定程度上阻礙了我國電網的有效發展，我們一定要重視其造成的影響，從而更加有效的提升電網電能的質量，促進我國電能的生產和利用。
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