太陽光発電システムは5つのモードに分けられます。
1. 自家消費、系統上の余剰電力
2. 自家消費用、電力網から切り離された余剰電力
3. フルグリッド
4. オフグリッドとオン/オフグリッド
5. 自家消費、余剰エネルギーの電力網への供給
自家消費用電力、系統に残る余剰電力
この太陽光発電システムモデルは最も一般的なもので、このモデルでは一般的な分散型太陽光発電システムが広く用いられています。
太陽光発電システムで発電された電力は、まず自家消費に充てられ、余剰分は電力会社に売電することで無駄をなくすことができます。太陽光発電で発電された電力が不足する場合は、電力会社が供給します。ただし、この方式では、電力会社と双方の利益を考慮した適切な電力売買契約を締結する必要があります。双方向スマートメーターは、電力会社が設置し、太陽光発電所の発電容量と消費者のエネルギー消費量を測定し、政策や交渉済みの料金に基づいて電気料金を支払ったり徴収したりします。
このモデルの最大の欠点は、収益モデルを固定できないこと、自家消費と余剰電力の系統への供給比率が常に変化すること、資金調達や売却時の発電所の推定価値が実際の出力よりもやや低くなる可能性があること、さらには、利用者の将来の運用を懸念して経営陣が妥当な資産価値を得られない可能性があることである。
自家消費用、電力網から切り離された余剰電力
自家利用型系統連系方式の特筆すべき特徴は、「インターネット接続なしの系統連系」である。この方式のアクセスポイントは、電力会社のメーターの下端にあり、敷地境界点の私有地側に位置する。理論上、電力会社はこのシステムのアクセスを妨害しないが、この方式では太陽光発電電力を系統に送電できないようにする必要があるため、逆流防止装置が必要となる。太陽光発電プラントの発電量が負荷を超えると、逆流防止装置がインバータに信号をフィードバックし、負荷に応じて容量を下げて負荷需要を満たし、電力を系統に送電しないようにすることで、太陽光発電システムの逆流防止機能を実現する。
この太陽光発電システムモデルは、一般的に、ユーザー側の電力消費負荷が大きく、電力消費が継続的で、年間を通して停止または部分停止がほとんど、あるいは全くなく、休日中も稼働している場合、また、ユーザーの電力維持負荷が十分に大きく、太陽光発電システムで発電された電力の大部分を吸収できる場合に適用されます。可能な限り、太陽光発電システムで発電された電力は無駄なく消費されます。
フルグリッド
この系統連系モードでは、太陽光発電システムの交流出力は、電力系統の低圧側または高圧側、つまり敷地境界の系統側に直接接続されます。このようにして、システムで発電された電力は電力会社に直接売電され、売電価格は通常、地域の平均的な売電価格となります。一方、利用者の電気料金は変わりません。これは「収入と支出が二通りあり、それぞれが独自の会計処理を行う」と呼ばれています。
電力系統間直接販売も太陽光発電の主流であり、投資家はこのモデルが簡単で比較的信頼性が高いことから好んでいる。
オフグリッドとオン/オフグリッド
このオフグリッド型モデルは、独立型太陽光発電(PV)発電所とも呼ばれ、電力網から独立して動作するシステムです。地理的な制約がなく、日照さえあれば設置・使用できるため、電力網のない遠隔地、離島、漁船、屋外養殖場などに最適です。また、停電が頻繁に発生する場所では、非常用発電設備としても使用できます。
しかし、この種の発電システムはバッテリーを搭載する必要があり、発電システムのコストが比較的高くなります。また、バッテリーの寿命やメンテナンス、交換の必要性も、使用コストを押し上げます。そのため、経済的な観点から広く普及するのは難しく、電力供給が便利な場所での使用は推奨されません。
電力網が整備されていない地域や、停電が頻繁に発生する地域に住む家庭にとっても非常に実用的です。特に、停電時の照明問題を解決するために用いられます。そのため、オフグリッド発電システムは、電力網が整備されていない地域や、停電が頻繁に発生する地域での使用を想定して設計されています。
太陽光発電式の街路灯、芝生灯、その他の太陽光発電製品も、太陽光発電式のオフグリッドシステムの一種です。
自家消費、余剰エネルギーの電力網への供給
この複合/オフグリッドモードの適用シナリオとしては、頻繁な停電、自家消費価格が系統連系価格よりはるかに高い場合、およびピーク価格が最低価格よりはるかに高い場合などが挙げられます。
これは、負荷に太陽光発電電力を使用することで、ピーク価格の出力に設定して電気料金を削減できます。2つ目は、谷間に充電し、ピーク時に放電することで、ピーク時と谷間の価格差を利用して収益を上げることができます。3つ目は、グリッドが通常の電力供給の場合、システムは通常のグリッド接続システムとして動作し、太陽光発電電力が最初に負荷に供給され、余剰電力はバッテリーに蓄えられるか、グリッドに売電されます。インバーターはオフグリッドモードに切り替えることができ、システムはバックアップ電源として動作し続け、太陽光発電電力とバッテリー電力はインバーターを介して重要な負荷に供給され、無駄がありません。
オン/オフグリッドモードとオフグリッドモードはバッテリーの必要性が同じであり、初期投資コストは比較的大きい。
このアクセス方式では、電力会社と双方の利益を考慮した上で、関連する電力販売契約について交渉する必要がある。
一般的には、ほとんどの場合、系統連系モードが使用されます。どちらのモードを選択するかは、プロジェクトの具体的な要件に応じて決定されます。




