Het PV-systeem is onderverdeeld in vijf modi:
1. Eigen gebruik, restvermogen op het net
2. Eigen gebruik, reststroom buiten het elektriciteitsnet
3. Volledig raster
4. Off-grid en On/off-grid
5. Eigen gebruik, overtollige energie terugleveren aan het net
Eigen gebruik, reststroom op het net
Dit fotovoltaïsche systeemmodel is het meest voorkomende, het algemene gedistribueerde fotovoltaïsche energiesysteem dat in dit model veelvuldig wordt gebruikt.
De elektriciteit die door het fotovoltaïsche systeem wordt opgewekt, kan eerst worden gebruikt om in de eigen energiebehoefte te voorzien. Het overschot kan vervolgens aan het net worden verkocht om verspilling te voorkomen. Als de opgewekte energie onvoldoende is, levert het net de benodigde hoeveelheid. Deze manier van aansluiting vereist echter wel dat er met het netbedrijf goede en passende stroomafnameovereenkomsten worden gesloten, waarbij rekening wordt gehouden met de belangen van beide partijen. Netbedrijven plaatsen slimme meters om de opwekkingscapaciteit van de zonnepanelen en het energieverbruik van de consumenten te meten en om de elektriciteitskosten te berekenen of te innen volgens vastgestelde tarieven en beleid.
Het grootste nadeel van dit model is dat het verdienmodel niet vastligt, de verhouding tussen eigen gebruik en de teruglevering aan het net voortdurend verandert, en de geschatte waarde van de centrale bij financiering en verkoop lager kan uitvallen dan de werkelijke opbrengst. Zelfs het management kan geen realistische waarde voor de activa vaststellen, omdat men zich zorgen maakt over de toekomstige exploitatie door de gebruikers.
Reststroom voor eigen gebruik, buiten het elektriciteitsnet.
Het opmerkelijke kenmerk van de zelfbedieningsaanpak met netaansluiting is "netaansluiting zonder internet". Het toegangspunt van dit type bevindt zich aan de onderkant van de meter van het netbedrijf, aan de privézijde van het perceel. In theorie zal het netbedrijf de toegang tot het systeem niet belemmeren, maar dit model vereist dat de opgewekte zonne-energie niet aan het net wordt geleverd. Daarom is een tegenstroombeveiliging nodig. Wanneer de door een zonne-installatie opgewekte energie de belasting overschrijdt, stuurt de tegenstroombeveiliging een signaal terug naar de omvormer. Deze zal vervolgens het vermogen verlagen op basis van de belasting, zodat aan de vraag van de installatie wordt voldaan en er geen energie aan het net wordt geleverd. Op deze manier voorkomt het zonne-energiesysteem terugkoppeling.
Dit model voor fotovoltaïsche systemen wordt over het algemeen toegepast in gevallen met een grote stroomvraag aan de gebruikerszijde, een continu stroomverbruik, weinig tot geen uitval of gedeeltelijke uitval gedurende het jaar, zelfs tijdens vakanties. De onderhoudsstroom van de gebruiker is bovendien groot genoeg om het overgrote deel van de door het PV-systeem opgewekte elektriciteit te absorberen. Het doel is om de door het PV-systeem geproduceerde energie zoveel mogelijk te benutten zonder verspilling.
Volledig raster
Bij deze netgekoppelde modus is de wisselstroomuitgang van het PV-systeem rechtstreeks aangesloten op de laagspannings- of hoogspanningszijde van het net, oftewel op de netzijde van de perceelgrens. Op deze manier wordt de door het systeem opgewekte elektriciteit rechtstreeks aan het netbedrijf verkocht. De verkoopprijs is meestal de lokale gemiddelde terugleverprijs, terwijl de elektriciteitsprijs voor de gebruiker ongewijzigd blijft. Dit wordt ook wel "twee inkomsten- en uitgavenlijnen, elk met een eigen boekhouding" genoemd.
Directe verkoop van elektriciteit aan het net is ook de meest voorkomende toepassing van zonne-energie; investeerders geven de voorkeur aan dit model omdat het eenvoudig en relatief betrouwbaar is.
Off-grid en on/off-grid
Dit off-grid model, ook wel bekend als stand-alone fotovoltaïsche (PV) energiecentrales, is een systeem dat onafhankelijk van het elektriciteitsnet werkt en veel gebruikt wordt omdat het niet geografisch beperkt is; zolang er zonlicht is, kan het geïnstalleerd en gebruikt worden. Het is zeer geschikt voor afgelegen gebieden zonder elektriciteitsnet, geïsoleerde eilanden, vissersboten, openluchtkwekerijen, enz. Het kan ook gebruikt worden als noodstroomvoorziening op plaatsen met frequente stroomuitval.
Maar dit soort energieopwekkingssystemen moeten worden uitgerust met batterijen, wat relatief hoge kosten met zich meebrengt. Bovendien is de levensduur van de batterijen beperkt en moeten ze regelmatig worden vervangen, wat de gebruikskosten verhoogt. Daardoor is het economisch gezien lastig om ze op grote schaal te gebruiken, en wordt het gebruik ervan dan ook afgeraden op locaties met een goede elektriciteitsvoorziening.
Het is ook erg praktisch voor huishoudens in gebieden zonder elektriciteitsnet of met frequente stroomuitval. Het wordt met name gebruikt om verlichtingsproblemen tijdens stroomonderbrekingen op te lossen. Daarom zijn off-grid stroomopwekkingssystemen specifiek ontworpen voor gebruik in gebieden zonder elektriciteitsnet of in gebieden met frequente stroomuitval.
Zonne-energiesystemen voor straatverlichting, tuinverlichting en andere zonne-energieproducten vormen ook een off-grid zonne-energiesysteem.
Eigen gebruik, overtollige energie terugleveren aan het net
De toepassingsscenario's voor deze gecombineerde/off-grid-modus zijn frequente stroomuitval, of situaties waarin de prijs voor eigen gebruik veel hoger ligt dan de prijs voor netstroom, en de prijs tijdens piekuren veel hoger ligt dan de prijs tijdens daluren.
Dit systeem maakt gebruik van zonne-energie om de belasting te voeden. De energie kan worden opgewekt tegen het piektarief, waardoor de elektriciteitskosten worden verlaagd. Ten tweede kan de energie worden opgeladen tijdens het dal en ontladen tijdens de piekuren, waardoor het prijsverschil tussen piek en dal wordt benut om winst te maken. Ten derde werkt het systeem, wanneer de netspanning normaal is, als een normaal netgekoppeld systeem. Hierbij wordt de opgewekte zonne-energie eerst aan de belasting geleverd en wordt overtollige energie opgeslagen in batterijen of teruggeleverd aan het net. De omvormer kan vervolgens overschakelen naar de off-grid-modus, waarbij het systeem blijft functioneren als back-upstroomvoorziening. De zonne-energie en batterijstroom worden via de omvormer naar de belangrijke belasting geleid, waardoor er geen energie verloren gaat.
Zowel de on-grid als de off-grid modus vereisen dezelfde functionaliteit voor batterijen, maar de initiële investeringskosten zijn relatief hoog.
Deze toegangsmethode vereist dat er met het elektriciteitsnetbedrijf een relevante stroomafnameovereenkomst wordt onderhandeld, waarbij rekening wordt gehouden met de belangen van beide partijen.
Over het algemeen zal men kiezen voor de netgekoppelde modus; welke modus te kiezen, hangt af van de specifieke eisen van het project.
