ระบบ PV แบ่งออกเป็นห้าโหมด:
1. การใช้พลังงานเอง และพลังงานส่วนเกินที่เหลืออยู่ในระบบสายส่ง
2. การใช้พลังงานเอง พลังงานส่วนเกินที่ไม่ได้เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า
3. ตารางเต็ม
4. ระบบที่ไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า และระบบที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าบางส่วน
5. การใช้งานเอง พลังงานส่วนเกินส่งกลับเข้าสู่ระบบสายส่ง
การใช้พลังงานเอง และพลังงานส่วนเกินในระบบสายส่ง
ระบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบนี้เป็นแบบที่พบได้บ่อยที่สุด โดยระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายศูนย์ทั่วไปนั้นถูกนำมาใช้ในรูปแบบนี้อย่างแพร่หลาย
ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากระบบเซลล์แสงอาทิตย์สามารถนำไปใช้เพื่อตอบสนองความต้องการใช้ไฟฟ้าของตนเองก่อน และส่วนเกินสามารถขายให้กับบริษัทผู้ให้บริการไฟฟ้าเพื่อป้องกันการสูญเปล่า หากไฟฟ้าที่ผลิตได้จากเซลล์แสงอาทิตย์ไม่เพียงพอ บริษัทผู้ให้บริการไฟฟ้าจะจ่ายไฟให้ อย่างไรก็ตาม วิธีการเข้าถึงพลังงานแบบนี้จำเป็นต้องมีการเจรจาข้อตกลงการขายไฟฟ้าที่เหมาะสมกับบริษัทผู้ให้บริการไฟฟ้า โดยคำนึงถึงผลประโยชน์ของทั้งสองฝ่าย บริษัทผู้ให้บริการไฟฟ้าจะติดตั้งมิเตอร์อัจฉริยะแบบสองทางเพื่อวัดกำลังการผลิตของโรงไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์และการใช้พลังงานของผู้บริโภค และเพื่อชำระหรือเรียกเก็บค่าไฟฟ้าตามนโยบายและอัตราค่าไฟฟ้าที่ตกลงกันไว้
ข้อเสียเปรียบที่สำคัญที่สุดของโมเดลนี้คือ รูปแบบรายได้ไม่สามารถคงที่ได้ อัตราส่วนของพลังงานที่ใช้เองและพลังงานส่วนเกินที่ส่งเข้าสู่ระบบสายส่งจะเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ และมูลค่าที่ประเมินไว้ของโรงไฟฟ้าเมื่อมีการจัดหาเงินทุนและขายอาจต่ำกว่าผลผลิตจริง แม้กระทั่งฝ่ายบริหารก็ไม่สามารถประเมินมูลค่าสินทรัพย์ได้อย่างเหมาะสม เนื่องจากกังวลเกี่ยวกับการดำเนินงานในอนาคตของผู้ใช้
การใช้พลังงานเอง พลังงานส่วนเกินจากระบบสายส่ง
คุณลักษณะที่โดดเด่นของวิธีการเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าแบบใช้เองคือ “เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าโดยไม่ต้องใช้อินเทอร์เน็ต” จุดเชื่อมต่อของระบบนี้จะอยู่ที่ปลายด้านล่างของมิเตอร์ไฟฟ้าของบริษัทผู้ให้บริการโครงข่าย และอยู่ฝั่งส่วนตัวของจุดแบ่งเขตที่ดินทั้งหมด ในทางทฤษฎี บริษัทผู้ให้บริการโครงข่ายจะไม่แทรกแซงการเข้าถึงระบบ แต่โมเดลนี้ต้องการให้พลังงานจากเซลล์แสงอาทิตย์ไม่สามารถส่งไปยังโครงข่ายได้ ดังนั้นจึงต้องมีอุปกรณ์ป้องกันการไหลย้อนกลับ เมื่อพลังงานที่ผลิตโดยโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เกินกำลังการรับโหลด อุปกรณ์ป้องกันการไหลย้อนกลับจะต้องส่งสัญญาณกลับไปยังอินเวอร์เตอร์ ซึ่งจะลดกำลังการผลิตตามกำลังการรับโหลด เพื่อให้ตรงกับความต้องการของโหลดและไม่ส่งไฟฟ้าไปยังโครงข่าย เพื่อให้บรรลุฟังก์ชันการป้องกันการไหลย้อนกลับของระบบพลังงานแสงอาทิตย์
ระบบเซลล์แสงอาทิตย์แบบนี้โดยทั่วไปจะนำไปใช้ในกรณีที่ผู้ใช้มีการใช้พลังงานสูง มีการใช้พลังงานอย่างต่อเนื่อง มีการหยุดทำงานน้อยหรือไม่หยุดทำงานเลยตลอดทั้งปี หรือแม้แต่ในช่วงวันหยุด ผู้ใช้ยังมีภาระการรักษาระดับพลังงานที่มากพอที่จะดูดซับพลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่ที่ผลิตได้จากระบบเซลล์แสงอาทิตย์ และพยายามใช้พลังงานที่ผลิตได้ให้หมดไปโดยไม่สูญเปล่า
ตารางเต็ม
ในโหมดการเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า ระบบผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์จะเชื่อมต่อโดยตรงกับด้านแรงดันต่ำหรือด้านแรงดันสูงของโครงข่ายไฟฟ้า กล่าวคือ ด้านโครงข่ายไฟฟ้าของเขตแดนที่ดิน ในลักษณะนี้ ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากระบบจะถูกขายโดยตรงให้กับบริษัทโครงข่ายไฟฟ้า และราคาขายโดยทั่วไปจะเป็นราคาเฉลี่ยของแหล่งรับซื้อไฟฟ้าในพื้นที่ ในขณะที่ราคาไฟฟ้าของผู้ใช้ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งเรียกว่า “สองสายรายได้และรายจ่าย แต่ละสายมีบัญชีของตนเอง”
การขายไฟฟ้าโดยตรงจากโครงข่ายไฟฟ้าหนึ่งไปยังอีกโครงข่ายหนึ่งเป็นรูปแบบหลักของการใช้งานพลังงานแสงอาทิตย์ นักลงทุนชื่นชอบรูปแบบนี้เพราะง่ายและค่อนข้างน่าเชื่อถือ
ระบบนอกโครงข่ายไฟฟ้า และระบบร่วม/นอกโครงข่ายไฟฟ้า
ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบอิสระ (Off-grid) หรือที่รู้จักกันในชื่อสถานีผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบแยกอิสระ (Stand-alone Photovoltaic หรือ PV) เป็นระบบที่ทำงานได้อย่างอิสระจากโครงข่ายไฟฟ้า และมีการใช้งานอย่างแพร่หลายเนื่องจากไม่มีข้อจำกัดทางภูมิศาสตร์ ตราบใดที่มีแสงแดดก็สามารถติดตั้งและใช้งานได้ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ห่างไกลที่ไม่มีโครงข่ายไฟฟ้า เกาะที่โดดเดี่ยว เรือประมง ฐานเพาะเลี้ยงกลางแจ้ง ฯลฯ นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าฉุกเฉินในสถานที่ที่มีไฟฟ้าดับบ่อยครั้งได้อีกด้วย
แต่ระบบผลิตไฟฟ้าแบบนี้ต้องติดตั้งแบตเตอรี่ ซึ่งมีต้นทุนค่อนข้างสูง อีกทั้งอายุการใช้งานของแบตเตอรี่และความจำเป็นในการบำรุงรักษาและการเปลี่ยนแบตเตอรี่ก็ทำให้ต้นทุนการใช้งานสูงขึ้น ดังนั้นในแง่เศรษฐกิจแล้ว การนำมาใช้งานอย่างแพร่หลายจึงทำได้ยาก จึงไม่แนะนำให้ใช้ในสถานที่ที่สะดวกต่อการใช้ไฟฟ้า
ระบบผลิตไฟฟ้าแบบออฟกริดยังใช้งานได้จริงมากสำหรับครัวเรือนในพื้นที่ที่ไม่มีโครงข่ายไฟฟ้าหรือพื้นที่ที่มีไฟฟ้าดับบ่อย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ใช้เพื่อแก้ปัญหาเรื่องแสงสว่างในช่วงที่ไฟฟ้าดับ ดังนั้น ระบบผลิตไฟฟ้าแบบออฟกริดจึงได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานในพื้นที่ที่ไม่มีโครงข่ายไฟฟ้าหรือในพื้นที่ที่มีไฟฟ้าดับบ่อย
โคมไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์ โคมไฟสนามหญ้า และผลิตภัณฑ์พลังงานแสงอาทิตย์อื่นๆ ก็เป็นระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบออฟกริดเช่นกัน
การใช้งานเอง พลังงานส่วนเกินส่งกลับเข้าสู่ระบบสายส่ง
สถานการณ์การใช้งานของโหมดผสมผสาน/นอกระบบนี้ ได้แก่ กรณีไฟฟ้าดับบ่อย หรือราคาการใช้ไฟฟ้าเองสูงกว่าราคาการใช้ไฟฟ้าจากระบบมาก และราคาในช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุดสูงกว่าราคาในช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าต่ำสุดมาก
นี่คือการใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อจ่ายโหลด โดยสามารถตั้งค่าการจ่ายไฟในช่วงเวลาที่มีราคาสูงสุด เพื่อลดต้นทุนค่าไฟฟ้า ประการที่สอง สามารถชาร์จในช่วงเวลาที่มีราคาต่ำสุด และจ่ายไฟในช่วงเวลาที่มีราคาสูงสุด เพื่อใช้ประโยชน์จากส่วนต่างของราคาในช่วงเวลาดังกล่าวในการสร้างรายได้ ประการที่สาม เมื่อระบบไฟฟ้าหลักทำงานตามปกติ ระบบจะทำงานเหมือนระบบที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าตามปกติ โดยพลังงานแสงอาทิตย์จะถูกส่งไปยังโหลดก่อน และพลังงานส่วนเกินจะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่หรือขายให้กับโครงข่ายไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์สามารถเปลี่ยนเป็นโหมดออฟกริดได้ ระบบจะยังคงทำงานต่อไปในฐานะแหล่งจ่ายไฟสำรอง โดยพลังงานแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่จะถูกส่งไปยังโหลดที่สำคัญผ่านอินเวอร์เตอร์ ทำให้เกิดการสูญเปล่า
โหมดการเชื่อมต่อ/ไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า และโหมดไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า มีความต้องการแบตเตอรี่เหมือนกัน แต่ต้นทุนการลงทุนเริ่มต้นค่อนข้างสูง
วิธีการเข้าถึงพลังงานในรูปแบบนี้ จำเป็นต้องเจรจากับบริษัทผู้ให้บริการโครงข่ายไฟฟ้าเกี่ยวกับข้อตกลงการขายพลังงานที่เกี่ยวข้อง โดยคำนึงถึงผลประโยชน์ของทั้งสองฝ่าย
โดยทั่วไป ส่วนใหญ่จะใช้โหมดเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า ซึ่งการเลือกใช้โหมดใดนั้น ขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะของโครงการ
