El sistema fotovoltaico se divide en cinco modos:
1. Autoconsumo, energía residual en la red
2. Autoconsumo, energía residual fuera de la red
3. Cuadrícula completa
4. Sistemas fuera de la red y sistemas conectados/desconectados de la red
5. Autoconsumo, excedente de energía a la red
Autoconsumo, energía residual en la red
Este modelo de sistema fotovoltaico es el más común; el sistema de energía fotovoltaica distribuida general es el que se utiliza ampliamente en este modelo.
La electricidad producida por el sistema fotovoltaico puede utilizarse primero para cubrir su propia demanda, y el excedente puede venderse a la compañía eléctrica para evitar su desperdicio; si la energía fotovoltaica generada es insuficiente, la red la suministrará. Sin embargo, este modo de acceso requiere negociar con la compañía eléctrica acuerdos de venta de energía adecuados, teniendo en cuenta los intereses de ambas partes. Las compañías eléctricas instalan contadores inteligentes bidireccionales para medir la capacidad de generación de las plantas fotovoltaicas y el consumo energético de los usuarios, y para pagar o cobrar los cargos de electricidad según las políticas y tarifas negociadas.
El principal inconveniente de este modelo es que su modelo de ingresos no es fijo, la proporción entre la energía generada para consumo propio y la energía residual suministrada a la red está en constante cambio, y el valor estimado de la planta al ser financiada y vendida puede ser algo inferior a la producción real, incluso la gerencia no puede obtener un valor razonable del activo debido a la preocupación por el funcionamiento futuro de los usuarios.
Autoconsumo, energía residual fuera de la red
La característica más destacada del enfoque de autoconsumo conectado a la red es la "conexión a la red sin internet". El punto de acceso de este tipo se ubica en el extremo inferior del medidor de la compañía eléctrica y corresponde al límite de la propiedad privada. En teoría, la compañía eléctrica no interferirá con el acceso al sistema, pero este modelo requiere que la energía fotovoltaica no se envíe a la red, por lo que debe existir un dispositivo de protección contra corriente. Cuando la energía generada por una planta fotovoltaica excede su carga, el dispositivo de protección contra corriente debe enviar una señal al inversor, que reducirá la capacidad según la carga para satisfacer la demanda y evitar la transmisión de electricidad a la red, logrando así la función del sistema fotovoltaico de prevenir la sobrecorriente.
Este modelo de sistema fotovoltaico se aplica generalmente en casos de alto consumo de energía por parte del usuario, consumo continuo, pocas o ninguna interrupción o semi-interrupción durante el año, o incluso durante los días festivos. La carga de mantenimiento de energía del usuario también es lo suficientemente grande como para absorber la mayor parte de la electricidad generada por el sistema fotovoltaico. De esta manera, se aprovecha al máximo la energía producida por el sistema fotovoltaico sin generar desperdicio.
Cuadrícula completa
En este modo de conexión a la red, la salida de corriente alterna del sistema fotovoltaico se conecta directamente al lado de baja o alta tensión de la red, es decir, al lado de la red que limita con la propiedad. De esta forma, la electricidad producida por el sistema se vende directamente a la compañía eléctrica, y el precio de venta suele ser el precio medio de alimentación local, mientras que el precio de la electricidad para el usuario permanece invariable. Esto se conoce como "dos líneas de ingresos y gastos, cada una contabilizada por separado".
Las ventas directas de energía a la red eléctrica también son la modalidad principal de las aplicaciones fotovoltaicas; a los inversores les gusta este modelo porque es sencillo y relativamente fiable.
Fuera de la red y dentro/fuera de la red
Este modelo fuera de la red, también conocido como central fotovoltaica autónoma, es un sistema que funciona independientemente de la red eléctrica y es ampliamente utilizado porque no tiene restricciones geográficas; siempre que haya luz solar, se puede instalar y usar. Es muy adecuado para zonas remotas sin red eléctrica, islas aisladas, barcos de pesca, criaderos al aire libre, etc. También se puede utilizar como equipo de generación de energía de emergencia en lugares con cortes de luz frecuentes.
Sin embargo, este tipo de sistema de generación de energía requiere baterías y conlleva un costo relativamente alto. Además, la vida útil de las baterías y la necesidad de mantenimiento y reemplazo incrementan el costo de uso. Por lo tanto, su uso generalizado es difícil desde el punto de vista económico, y no se recomienda su instalación en lugares con fácil acceso a la electricidad.
También resulta muy práctico para hogares en zonas sin acceso a la red eléctrica o con frecuentes cortes de luz. En concreto, se utiliza exclusivamente para solucionar problemas de iluminación durante los apagones. Por lo tanto, los sistemas de generación de energía fuera de la red están diseñados específicamente para su uso en zonas aisladas o con frecuentes interrupciones del suministro eléctrico.
Las farolas fotovoltaicas, las lámparas de jardín y otros productos fotovoltaicos también constituyen un sistema fotovoltaico aislado de la red eléctrica.
Autoconsumo, excedente de energía a la red
Los escenarios de aplicación de este modo combinado/fuera de la red son los cortes de energía frecuentes, o cuando el precio del autoconsumo es mucho más caro que el precio de la conexión a la red, y el precio máximo es mucho más caro que el precio mínimo.
Este es el uso de energía fotovoltaica para la carga, se puede configurar en el precio máximo de salida, reduciendo el costo de la electricidad; segundo, se puede cargar en el valle, descarga máxima, utilizando la diferencia de precio entre pico y valle para ganar dinero; tercero, cuando la red tiene suministro eléctrico normal, el sistema funciona como un sistema conectado a la red normal, donde la energía fotovoltaica se alimenta primero a la carga, y el exceso de energía se almacena en baterías o se vende a la red, el inversor se puede cambiar al modo fuera de la red, el sistema continúa funcionando como un suministro de energía de respaldo, la energía fotovoltaica y de la batería a la carga importante a través del inversor, sin desperdicio.
Los modos de funcionamiento con y sin conexión a la red eléctrica, así como el modo sin conexión a la red, requieren las mismas baterías, pero el coste inicial de la inversión es relativamente elevado.
Este modo de acceso requiere negociar con la compañía de la red eléctrica el correspondiente contrato de venta de energía, teniendo en cuenta los intereses de ambas partes.
En general, la mayoría utilizará el modo conectado a la red; la elección dependerá de los requisitos específicos del proyecto.
