سیستم فتوولتائیک (PV) به پنج حالت تقسیم میشود:
۱. خودمصرفی، توان باقیمانده در شبکه
۲. خود-استفاده، توان باقیمانده خارج از شبکه
۳. شبکه کامل
۴. خارج از شبکه و روشن/خارج از شبکه
۵. خود-استفاده، انرژی مازاد برای شبکه
خودمصرفی، توان باقیمانده در شبکه
این مدل سیستم فتوولتائیک رایجترین مدل است، سیستم قدرت فتوولتائیک توزیعشده عمومی عمدتاً در این مدل مورد استفاده قرار میگیرد.
برق تولید شده توسط سیستم فتوولتائیک میتواند ابتدا برای تأمین بار خود سیستم استفاده شود و مازاد آن را میتوان به شرکت شبکه فروخت تا از هدر رفتن آن جلوگیری شود. اگر برق فتوولتائیک تولید شده کافی نباشد، شبکه آن را تأمین خواهد کرد. با این حال، این روش دسترسی نیاز به مذاکره با شرکت شبکه برای توافقنامههای فروش برق مناسب و خوب با در نظر گرفتن منافع هر دو طرف دارد. کنتورهای هوشمند دو طرفه توسط شرکتهای شبکه نصب میشوند تا ظرفیت تولید نیروگاههای فتوولتائیک و مصرف انرژی مصرفکنندگان را اندازهگیری کنند و هزینههای برق را طبق سیاستها و تعرفههای توافق شده پرداخت یا جمعآوری کنند.
بزرگترین ایراد این مدل این است که مدل درآمد آن قابل ثابت نیست، نسبت توان خودمصرفی و توان باقیمانده به شبکه همیشه در حال تغییر است و ارزش تخمینی نیروگاه هنگام تأمین مالی و فروش آن ممکن است تا حدودی کمتر از خروجی واقعی باشد، حتی مدیریت نیز نمیتواند ارزش دارایی معقولی را به دست آورد زیرا نگران عملکرد آینده کاربران است.
خود-مصرفی، برق باقیمانده خارج از شبکه
ویژگی قابل توجه رویکرد خود-استفاده متصل به شبکه، «اتصال به شبکه بدون اینترنت» است. نقطه دسترسی این نوع در انتهای پایین کنتور شرکت شبکه قرار دارد و سمت خصوصی نقطه مشخص شده کامل ملک است. در تئوری، شرکت شبکه در دسترسی سیستم دخالت نمیکند، اما این مدل نیاز دارد که توان فتوولتائیک نتواند به شبکه ارسال شود، بنابراین باید یک دستگاه جریان مخالف وجود داشته باشد. هنگامی که توان تولید شده توسط یک نیروگاه فتوولتائیک از بار آن بیشتر میشود، دستگاه حفاظت جریان مخالف باید سیگنال را به اینورتر برگرداند که ظرفیت را مطابق با بار کاهش میدهد تا تقاضای بار را برآورده کند و برق را به شبکه منتقل نکند، تا عملکرد سیستم فتوولتائیک برای جلوگیری از جریان مخالف محقق شود.
این مدل سیستم فتوولتائیک عموماً در مواردی اعمال میشود که بار مصرفی سمت کاربر زیاد باشد، مصرف برق مداوم باشد، در طول سال خاموشی یا نیمهخاموشی کم یا بدون خاموشی باشد، یا حتی در طول تعطیلات، بار نگهداری برق کاربر نیز به اندازه کافی بزرگ باشد تا بخش عمدهای از برق تولید شده توسط سیستم PV را جذب کند. تا حد امکان، برق تولید شده توسط سیستم PV بدون ایجاد اتلاف مصرف خواهد شد.
شبکه کامل
در این حالت متصل به شبکه، خروجی AC سیستم PV مستقیماً به سمت ولتاژ پایین یا سمت ولتاژ بالای شبکه، یعنی سمت شبکه مرز ملک، متصل میشود. به این ترتیب، برق تولید شده توسط سیستم مستقیماً به شرکت شبکه فروخته میشود و قیمت فروش معمولاً میانگین قیمت تغذیه محلی است، در حالی که قیمت برق کاربر بدون تغییر باقی میماند، به این حالت «دو خط درآمد و هزینه، هر کدام برای حساب خود» میگویند.
فروش مستقیم شبکه به شبکه نیز جریان اصلی کاربردهای فتوولتائیک است؛ سرمایهگذاران این مدل را دوست دارند زیرا آسان و نسبتاً قابل اعتماد است.
خارج از شبکه و متصل/خارج از شبکه
این مدل خارج از شبکه، که به عنوان نیروگاههای فتوولتائیک (PV) مستقل نیز شناخته میشود، سیستمی است که مستقل از شبکه عمل میکند و به دلیل عدم محدودیت جغرافیایی، به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد. تا زمانی که نور خورشید وجود داشته باشد، میتوان آن را نصب و استفاده کرد. این سیستم برای مناطق دورافتاده بدون شبکه برق، جزایر دورافتاده، قایقهای ماهیگیری، پایگاههای پرورش دام در فضای باز و غیره بسیار مناسب است. همچنین میتواند به عنوان تجهیزات تولید برق اضطراری در مکانهایی با قطعی مکرر برق مورد استفاده قرار گیرد.
اما این نوع سیستم تولید برق باید به باتری مجهز باشد و هزینه سیستم تولید برق نسبتاً بالایی دارد. و عمر باتری، نیاز به تعویض مداوم، هزینه استفاده را افزایش میدهد. بنابراین از نظر اقتصادی، استفاده گسترده از آن دشوار است، بنابراین استفاده از برق در مکانهای مناسب توصیه نمیشود.
همچنین برای خانوارهایی که در مناطقی زندگی میکنند که شبکه برق وجود ندارد یا برق مکرراً قطع میشود، بسیار کاربردی است. به طور خاص، صرفاً برای حل مشکلات روشنایی در هنگام خاموشی استفاده میشود. بنابراین، سیستمهای تولید برق خارج از شبکه به طور خاص برای استفاده در مناطق خارج از شبکه یا در مناطقی با قطعی مکرر برق طراحی شدهاند.
چراغهای خیابانی فتوولتائیک، چراغهای چمنی و سایر محصولات فتوولتائیک، همچنین یک سیستم فتوولتائیک خارج از شبکه هستند.
خود-استفاده، انرژی مازاد برای شبکه
سناریوهای کاربردی این حالت ترکیبی/خارج از شبکه، قطعی مکرر برق است، یا قیمت استفاده شخصی بسیار گرانتر از قیمت متصل به شبکه است، و قیمت اوج مصرف بسیار گرانتر از قیمت روز است.
این استفاده از توان فتوولتائیک برای بارگیری است، میتوان خروجی را در اوج قیمت تنظیم کرد و هزینه برق را کاهش داد؛ دوم، میتوان در دره شارژ کرد، تخلیه اوج انجام داد و از تفاوت قیمت بین اوج و دره برای کسب درآمد استفاده کرد؛ سوم، وقتی شبکه برق معمولی است، سیستم به عنوان یک سیستم متصل به شبکه معمولی عمل میکند، که در آن توان فتوولتائیک ابتدا به بار تغذیه میشود و توان اضافی در باتریها ذخیره میشود یا به شبکه فروخته میشود، اینورتر را میتوان به حالت خارج از شبکه تغییر داد، سیستم به عنوان منبع تغذیه پشتیبان به کار خود ادامه میدهد، توان فتوولتائیک و باتری از طریق اینورتر به بارهای مهم منتقل میشود، بدون اتلاف.
حالت روشن/خاموش از شبکه و حالت خارج از شبکه نیازهای یکسانی برای باتریها دارند، هزینه اولیه سرمایهگذاری نسبتاً زیاد است.
این شیوه دسترسی نیاز به مذاکره با شرکت شبکه برق در مورد توافقنامه فروش برق مربوطه دارد که منافع هر دو طرف را در نظر بگیرد.
به طور کلی، اکثراً از حالت متصل به شبکه استفاده میکنند؛ انتخاب هر یک از این حالتها، بسته به الزامات خاص پروژه دارد.
