System fotowoltaiczny podzielony jest na pięć trybów:
1. Samodzielne użytkowanie, energia resztkowa w sieci
2. Samodzielne użytkowanie, energia resztkowa poza siecią
3. Pełna siatka
4. Poza siecią i poza siecią
5. Samodzielne wykorzystanie, nadwyżka energii dla sieci
Samodzielne użytkowanie, pozostała moc w sieci
Ten model systemu fotowoltaicznego jest najbardziej powszechny; w tym modelu najczęściej stosuje się ogólny rozproszony system fotowoltaiczny.
Energia elektryczna wytworzona przez system fotowoltaiczny może być w pierwszej kolejności wykorzystywana na pokrycie własnego zapotrzebowania, a nadwyżka może być sprzedawana operatorowi sieci energetycznej, aby uniknąć jej marnotrawstwa. Jeśli generowana energia fotowoltaiczna jest niewystarczająca, sieć energetyczna ją dostarczy. Jednak ten sposób dostępu wymaga wynegocjowania z operatorem sieci energetycznej odpowiednich umów sprzedaży energii, uwzględniających interesy obu stron. Operatorzy sieci energetycznej instalują dwukierunkowe liczniki inteligentne w celu pomiaru mocy wytwórczej elektrowni fotowoltaicznych i zużycia energii przez odbiorców, a także do opłacania lub pobierania opłat za energię elektryczną zgodnie z polityką i wynegocjowanymi taryfami.
Największą wadą tego modelu jest to, że jego model przychodów nie może być stały, stosunek zużycia własnego do mocy resztkowej w stosunku do mocy sieciowej ciągle się zmienia, a szacowana wartość elektrowni po jej sfinansowaniu i sprzedaży może być nieco niższa od rzeczywistej produkcji. Nawet zarząd nie może uzyskać rozsądnej wartości aktywów, ponieważ martwi się o przyszłą działalność użytkowników.
Samodzielne użytkowanie, energia resztkowa poza siecią
Niezwykłą cechą podejścia samowystarczalnego, podłączonego do sieci, jest „połączenie z siecią bez internetu”. Punkt dostępu tego typu znajduje się w dolnej części licznika sieciowego i stanowi prywatną część punktu granicznego nieruchomości. Teoretycznie operator sieci nie będzie ingerował w dostęp do systemu, ale ten model wymaga, aby energia fotowoltaiczna nie mogła być przesyłana do sieci, dlatego konieczne jest zastosowanie urządzenia przeciwprądowego. Gdy moc generowana przez instalację fotowoltaiczną przekroczy jej obciążenie, urządzenie przeciwprądowe musi podać sygnał z powrotem do falownika, który zmniejszy moc odpowiednio do obciążenia, aby zaspokoić zapotrzebowanie na energię elektryczną i nie przesyłać jej do sieci. W ten sposób system fotowoltaiczny spełnia funkcję zapobiegania przepływowi prądu przeciwprądowego.
Ten model systemu fotowoltaicznego jest zazwyczaj stosowany w przypadku dużego obciążenia po stronie użytkownika, ciągłego poboru mocy, rzadkich lub zerowych wyłączeń lub częściowych wyłączeń w ciągu roku, a nawet w okresie świątecznym. Obciążenie podtrzymujące energię elektryczną użytkownika jest również wystarczająco duże, aby zaabsorbować zdecydowaną większość energii elektrycznej generowanej przez system fotowoltaiczny. W miarę możliwości energia generowana przez system fotowoltaiczny będzie zużywana bez generowania strat.
Pełna siatka
W tym trybie podłączenia do sieci, wyjście prądu przemiennego systemu fotowoltaicznego jest bezpośrednio podłączone do strony niskiego lub wysokiego napięcia sieci, czyli do strony sieci, na której znajduje się granica nieruchomości. W ten sposób energia elektryczna wytworzona przez system jest sprzedawana bezpośrednio do operatora sieci, a cena sprzedaży jest zazwyczaj równa średniej lokalnej cenie gwarantowanej, podczas gdy cena energii elektrycznej dla użytkownika pozostaje niezmieniona. Nazywa się to „dwiema liniami dochodów i wydatków, z których każda rozlicza się na swoim własnym koncie”.
Sprzedaż bezpośrednio z sieci do sieci jest również dominującym sposobem wykorzystania energii słonecznej. Inwestorzy cenią ten model, ponieważ jest prosty i stosunkowo niezawodny.
Poza siecią i w sieci/poza siecią
Ten model poza siecią, znany również jako autonomiczne elektrownie fotowoltaiczne (PV), to system działający niezależnie od sieci i jest szeroko stosowany, ponieważ nie ma ograniczeń geograficznych – można go zainstalować i używać, o ile jest światło słoneczne. Jest bardzo odpowiedni dla odległych obszarów bez sieci energetycznej, odizolowanych wysp, łodzi rybackich, zewnętrznych baz lęgowych itp. Może być również używany jako awaryjny sprzęt do generowania energii w miejscach, w których występują częste przerwy w dostawie prądu.
Jednak tego typu systemy generowania energii muszą być wyposażone w akumulatory, co wiąże się ze stosunkowo wysokimi kosztami. Długi czas pracy akumulatorów i konieczność ich wymiany podnoszą koszty użytkowania. Z tego powodu, ze względu na ekonomię, trudno jest je powszechnie stosować, dlatego nie zaleca się korzystania z energii elektrycznej w dogodnych miejscach.
Jest to również bardzo praktyczne rozwiązanie dla gospodarstw domowych na obszarach, gdzie nie ma sieci energetycznej lub gdzie występują częste przerwy w dostawie prądu. W szczególności służy wyłącznie do rozwiązywania problemów z oświetleniem podczas przerw w dostawie prądu. Dlatego systemy wytwarzania energii poza siecią są specjalnie projektowane do użytku na obszarach bez dostępu do sieci lub w obszarach z częstymi przerwami w dostawie prądu.
Lampy uliczne zasilane energią słoneczną, lampy ogrodowe i inne produkty fotowoltaiczne to także systemy fotowoltaiczne niezależne od sieci.
Samodzielne wykorzystanie, nadwyżka energii dla sieci
Scenariusze zastosowania tego trybu łączonego/niepodłączonego do sieci obejmują częste przerwy w dostawie prądu, cenę za własne zużycie, która jest znacznie wyższa niż cena za korzystanie z sieci i cenę szczytową, która jest znacznie wyższa niż cena minimalna.
Wykorzystuje energię fotowoltaiczną do ładowania, można ją ustawić na szczytową cenę wyjściową, co obniża koszt energii elektrycznej; po drugie, można ładować w dolinie szczytowego rozładowania, wykorzystując różnicę cen między szczytem a doliną do zarabiania pieniędzy; po trzecie, gdy sieć ma normalne zasilanie, system działa jak normalny system podłączony do sieci, w którym energia fotowoltaiczna jest najpierw dostarczana do obciążenia, a nadmiar energii jest magazynowany w akumulatorach lub sprzedawany do sieci. Falownik można przełączyć w tryb poza siecią, system nadal działa jako zapasowe źródło zasilania, a energia fotowoltaiczna i akumulatorowa jest dostarczana do ważnego obciążenia za pośrednictwem falownika, bez strat.
Tryb włączony/wyłączony z sieci i tryb poza siecią wymagają tych samych akumulatorów, początkowy koszt inwestycji jest stosunkowo wysoki.
W przypadku tego trybu dostępu konieczne jest zawarcie z dostawcą energii elektrycznej odpowiedniej umowy sprzedaży energii, uwzględniającej interesy obu stron.
Ogólnie rzecz biorąc, większość będzie korzystała z trybu podłączonego do sieci; wybór trybu powinien zależeć od konkretnych wymagań projektu.
