Το φωτοβολταϊκό σύστημα χωρίζεται σε πέντε λειτουργίες:
1. Αυτοχρήση, υπολειπόμενη ισχύς στο δίκτυο
2. Αυτοχρήση, υπολειπόμενη ισχύς εκτός δικτύου
3. Πλήρες πλέγμα
4. Αυτόνομο δίκτυο και Ενεργοποιημένο/Απόκλειστο δίκτυο
5. Αυτοχρησιμοποίηση, πλεονάζουσα ενέργεια στο σώμα
Αυτοχρήση, υπολειπόμενη ισχύς στο δίκτυο
Αυτό το μοντέλο φωτοβολταϊκού συστήματος είναι το πιο συνηθισμένο, καθώς το γενικό κατανεμημένο φωτοβολταϊκό σύστημα χρησιμοποιείται σε μεγάλο βαθμό σε αυτό το μοντέλο.
Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το φωτοβολταϊκό σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί πρώτα για την κάλυψη του δικού του φορτίου και η περίσσεια μπορεί να πωληθεί στην εταιρεία του δικτύου για να αποφευχθεί η σπατάλη της. Εάν η παραγόμενη φωτοβολταϊκή ενέργεια δεν επαρκεί, το δίκτυο θα την προμηθεύσει. Ωστόσο, αυτός ο τρόπος πρόσβασης απαιτεί διαπραγμάτευση με την εταιρεία του δικτύου για καλές και κατάλληλες συμφωνίες πώλησης ενέργειας, λαμβάνοντας υπόψη τα συμφέροντα και των δύο πλευρών. Οι εταιρείες δικτύου τοποθετούν αμφίδρομους έξυπνους μετρητές για τη μέτρηση της παραγωγικής ικανότητας των φωτοβολταϊκών σταθμών και την κατανάλωση ενέργειας των καταναλωτών, καθώς και για την πληρωμή ή την είσπραξη χρεώσεων ηλεκτρικής ενέργειας σύμφωνα με τις πολιτικές και τα διαπραγματευμένα τιμολόγια.
Το μεγαλύτερο μειονέκτημα αυτού του μοντέλου είναι ότι το μοντέλο εσόδων του δεν μπορεί να καθοριστεί, ο λόγος ιδιοχρησιμοποιούμενης ενέργειας και υπολειμματικής ισχύος προς το δίκτυο αλλάζει συνεχώς και η εκτιμώμενη αξία του σταθμού όταν χρηματοδοτηθεί και πωληθεί μπορεί να είναι κάπως χαμηλότερη από την πραγματική παραγωγή, ακόμη και η διοίκηση δεν μπορεί να αποκτήσει μια λογική αξία περιουσιακών στοιχείων επειδή ανησυχεί για τη μελλοντική λειτουργία των χρηστών.
Αυτοχρήση, υπολειπόμενη ισχύς εκτός δικτύου
Το αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό της αυτοχρησιμοποιούμενης προσέγγισης σύνδεσης στο δίκτυο είναι η «σύνδεση στο δίκτυο χωρίς internet». Το σημείο πρόσβασης αυτού του τύπου βρίσκεται στο κάτω άκρο του μετρητή της εταιρείας δικτύου και αποτελεί την ιδιωτική πλευρά του πλήρους σημείου οριοθέτησης της ιδιοκτησίας. Θεωρητικά, η εταιρεία δικτύου δεν θα επηρεάσει την πρόσβαση του συστήματος, αλλά αυτό το μοντέλο απαιτεί η φωτοβολταϊκή ενέργεια να μην μπορεί να σταλεί στο δίκτυο, επομένως πρέπει να υπάρχει μια συσκευή αντιρρεύματος. Όταν η ισχύς που παράγεται από μια φωτοβολταϊκή εγκατάσταση υπερβαίνει το φορτίο της, η συσκευή προστασίας αντιρρεύματος πρέπει να τροφοδοτεί το σήμα πίσω στον μετατροπέα, ο οποίος θα μειώσει την χωρητικότητα ανάλογα με το φορτίο, έτσι ώστε να καλύψει τη ζήτηση φορτίου και να μην μεταδώσει ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο, έτσι ώστε να επιτευχθεί η λειτουργία του φωτοβολταϊκού συστήματος να αποτρέψει το αντιρρεύμα.
Αυτό το μοντέλο φωτοβολταϊκού συστήματος εφαρμόζεται γενικά σε περίπτωση μεγάλου φορτίου κατανάλωσης ενέργειας από την πλευρά του χρήστη, συνεχούς κατανάλωσης ενέργειας, μικρής ή καθόλου διακοπής λειτουργίας ή μερικής διακοπής λειτουργίας κατά τη διάρκεια του έτους ή ακόμα και κατά τη διάρκεια των αργιών. Το φορτίο συντήρησης ισχύος του χρήστη είναι επίσης αρκετά μεγάλο ώστε να απορροφά το μεγαλύτερο μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από το φωτοβολταϊκό σύστημα. Στο μέτρο του δυνατού, η ενέργεια που παράγεται από το φωτοβολταϊκό σύστημα θα καταναλώνεται χωρίς να προκαλεί σπατάλη.
Πλήρες πλέγμα
Σε αυτήν τη λειτουργία σύνδεσης στο δίκτυο, η έξοδος AC του φωτοβολταϊκού συστήματος συνδέεται απευθείας στην πλευρά χαμηλής ή υψηλής τάσης του δικτύου, δηλαδή στην πλευρά του δικτύου στα όρια της ιδιοκτησίας. Με αυτόν τον τρόπο, η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το σύστημα πωλείται απευθείας στην εταιρεία δικτύου και η τιμή πώλησης είναι συνήθως η τοπική μέση τιμή τροφοδοσίας, ενώ η τιμή ηλεκτρικής ενέργειας του χρήστη παραμένει αμετάβλητη. Αυτό ονομάζεται «Δύο γραμμές εσόδων και εξόδων, καθεμία από τις οποίες αντιπροσωπεύει τον δικό της λογαριασμό».
Οι άμεσες πωλήσεις από δίκτυο σε δίκτυο αποτελούν επίσης την κύρια τάση των φωτοβολταϊκών εφαρμογών· οι επενδυτές προτιμούν το μοντέλο επειδή είναι εύκολο και σχετικά αξιόπιστο.
Εκτός δικτύου και εντός/εκτός δικτύου
Αυτό το μοντέλο αυτόνομης φωτοβολταϊκής (PV) μονάδας παραγωγής ενέργειας, γνωστό και ως αυτόνομοι φωτοβολταϊκοί (PV) σταθμοί, είναι ένα σύστημα που λειτουργεί ανεξάρτητα από το δίκτυο και χρησιμοποιείται ευρέως επειδή δεν περιορίζεται γεωγραφικά. Εφόσον υπάρχει ηλιακό φως, μπορεί να εγκατασταθεί και να χρησιμοποιηθεί, είναι πολύ κατάλληλο για απομακρυσμένες περιοχές χωρίς δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, απομονωμένα νησιά, αλιευτικά σκάφη, υπαίθριες βάσεις αναπαραγωγής κ.λπ. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως εξοπλισμός παραγωγής ενέργειας έκτακτης ανάγκης σε μέρη με συχνές διακοπές ρεύματος.
Αλλά αυτό το είδος συστήματος παραγωγής ενέργειας πρέπει να είναι εξοπλισμένο με μπαταρίες και να έχει σχετικά υψηλό κόστος παραγωγής ενέργειας. Και η διάρκεια ζωής της μπαταρίας, η ανάγκη συντήρησης και αντικατάστασης, αύξησαν το κόστος χρήσης. Έτσι, για λόγους οικονομίας, είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθεί ευρέως, επομένως δεν συνιστάται η χρήση ηλεκτρικής ενέργειας σε βολικό μέρος.
Είναι επίσης πολύ πρακτικό για νοικοκυριά σε περιοχές όπου δεν υπάρχει ηλεκτρικό δίκτυο ή όπου υπάρχουν συχνές διακοπές ρεύματος. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιείται αποκλειστικά για την επίλυση προβλημάτων φωτισμού κατά τη διάρκεια διακοπών ρεύματος. Επομένως, τα συστήματα παραγωγής ενέργειας εκτός δικτύου έχουν σχεδιαστεί ειδικά για χρήση σε περιοχές εκτός δικτύου ή σε περιοχές με συχνές διακοπές ρεύματος.
Οι φωτοβολταϊκοί λαμπτήρες δρόμου, οι λάμπες γκαζόν και άλλα φωτοβολταϊκά προϊόντα είναι επίσης ένα φωτοβολταϊκό σύστημα αυτόνομου δικτύου.
Αυτοχρήση, πλεονάζουσα ενέργεια στο σώμα
Τα σενάρια εφαρμογής αυτής της συνδυασμένης/εκτός δικτύου λειτουργίας είναι συχνές διακοπές ρεύματος ή η τιμή αυτοχρήσης είναι πολύ πιο ακριβή από την τιμή εντός δικτύου και η τιμή αιχμής είναι πολύ πιο ακριβή από την τιμή κατώτατου ορίου.
Αυτή είναι η χρήση φωτοβολταϊκής ενέργειας για φόρτιση, μπορεί να ρυθμιστεί στην μέγιστη τιμή εξόδου, μειώνοντας το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας. Δεύτερον, μπορεί να φορτιστεί στην κοιλάδα, με μέγιστη εκφόρτιση, αξιοποιώντας τη διαφορά τιμής μεταξύ κορυφής και κοιλάδας για να κερδίσει χρήματα. Τρίτον, όταν το δίκτυο είναι κανονική παροχή ρεύματος, το σύστημα λειτουργεί ως ένα κανονικό σύστημα συνδεδεμένο στο δίκτυο, όπου η φωτοβολταϊκή ενέργεια τροφοδοτείται πρώτα στο φορτίο και η πλεονάζουσα ενέργεια αποθηκεύεται σε μπαταρίες ή πωλείται στο δίκτυο, ο μετατροπέας μπορεί να μεταβεί σε λειτουργία εκτός δικτύου, το σύστημα συνεχίζει να λειτουργεί ως εφεδρική παροχή ρεύματος, φωτοβολταϊκά και μπαταρίας για σημαντικό φορτίο μέσω του μετατροπέα, χωρίς σπατάλη.
Η λειτουργία ενεργοποίησης/απενεργοποίησης δικτύου και η λειτουργία εκτός δικτύου έχουν τις ίδιες ανάγκες για μπαταρίες, με το αρχικό κόστος επένδυσης να είναι σχετικά μεγάλο.
Αυτός ο τρόπος πρόσβασης απαιτεί διαπραγμάτευση με την εταιρεία του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας της σχετικής συμφωνίας πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας, λαμβάνοντας υπόψη τα συμφέροντα και των δύο πλευρών.
Γενικά, οι περισσότεροι θα χρησιμοποιήσουν τη λειτουργία σύνδεσης στο δίκτυο· ποια θα επιλέξουν, ανάλογα με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις του έργου.
