يتكون نظام الطاقة الكهروضوئية المتصل بالشبكة من مكونات، وهي: عاكسات متصلة بالشبكة، وعدادات كهروضوئية، وأحمال، وعدادات ثنائية الاتجاه، وخزانات متصلة بالشبكة، وشبكات. تُولّد مكونات الطاقة الكهروضوئية تيارًا مباشرًا من ضوء الشمس، ثم تُحوّله إلى تيار متردد لتزويد الأحمال وإرسالها إلى الشبكة.

تحتوي أنظمة الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة بشكل أساسي على طريقتين للوصول إلى الإنترنت، الأول هو "الاستخدام الذاتي التلقائي، حيث تنتقل الكهرباء الفائضة عبر الإنترنت"، والثاني هو "الوصول الكامل عبر الإنترنت".

عمومًا، تعتمد أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية الموزعة بشكل أساسي على أسلوب "التوليد التلقائي والاستخدام الذاتي، مع تحويل فائض الكهرباء إلى الشبكة". تُعطى الأولوية للكهرباء المولدة من الخلايا الشمسية للحمل. وعندما لا يُستهلك الحمل، يُرسل الفائض إلى الشبكة. ويمكن للنظام الكهروضوئي تزويد الحمل بالطاقة في الوقت نفسه.
2. نظام توليد الطاقة خارج الشبكة

تعمل أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المستقلة عن الشبكة بشكل مستقل دون الاعتماد على شبكة الكهرباء. تُستخدم عادةً في المناطق الجبلية النائية، والمناطق التي لا توجد بها كهرباء، والجزر، ومحطات الاتصالات، وأعمدة الإنارة في الشوارع. يتكون النظام عادةً من وحدات كهروضوئية، ووحدات تحكم شمسية، ومحولات، وبطاريات، وأحمال، وغيرها. يُحوّل نظام توليد الطاقة المستقل عن الشبكة الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية عند وجود ضوء، ويُشغّل الحمل عبر محول التحكم الشمسي المدمج، مع شحن البطارية؛ وفي حالة انقطاع الضوء، تُشغّل البطارية حمل التيار المتردد عبر المحول.

فهو عملي جدًا للمناطق التي لا تحتوي على شبكات كهرباء أو المناطق التي تعاني من انقطاعات متكررة للكهرباء.
3. نظام تخزين الطاقة على الشبكة وخارجها

تُستخدم أنظمة توليد الطاقة الكهروضوئية المتصلة بالشبكة على نطاق واسع في الأماكن التي تعاني من انقطاعات متكررة للتيار الكهربائي، أو حيث يتم استخدام الطاقة الكهروضوئية تلقائيًا ولا يمكن استخدامها للاتصال بالشبكة، ويكون سعر الكهرباء للاستخدام الذاتي أكثر تكلفة بكثير من سعر الشبكة، كما أن سعر الكهرباء في أوقات الذروة أكثر تكلفة بكثير من سعر الكهرباء في أوقات الذروة.

يتكون النظام من وحدات كهروضوئية، طاقة شمسية متصلة بالشبكة وخارجها، بطاريات، أحمال، إلخ. تقوم مجموعة الألواح الكهروضوئية بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية عند وجود ضوء، ويتم توفير الحمل بواسطة آلة متكاملة للتحكم في العاكس الشمسي أثناء شحن البطارية؛ عندما لا يكون هناك ضوء، تقوم البطارية بتشغيل آلة متكاملة للتحكم في العاكس الشمسي، ثم مصدر طاقة حمل التيار المتردد.

مقارنةً بنظام توليد الطاقة المتصل بالشبكة، يُضيف هذا النظام وحدة تحكم في الشحن والتفريغ وبطارية. عند انقطاع التيار الكهربائي عن الشبكة، يستمر النظام الكهروضوئي في العمل، ويمكن للعاكس الانتقال إلى وضع التشغيل المستقل عن الشبكة لتزويد الحمل بالطاقة.
4. نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية المتصل بالشبكة

يمكن لنظام توليد الطاقة الكهروضوئية المتصل بالشبكة تخزين الطاقة الزائدة المولدة وزيادة نسبة التوليد الذاتي والاستخدام الذاتي.

يتكون النظام من وحدات كهروضوئية، ووحدات تحكم شمسية، وبطاريات، ومحولات كهربائية متصلة بالشبكة، وأجهزة كشف التيار، وأحمال، وغيرها. عندما تكون الطاقة الشمسية أقل من طاقة الحمل، يُغذى النظام بالطاقة الشمسية والشبكة معًا. وعندما تكون الطاقة الشمسية أعلى من طاقة الحمل، يُغذي جزء منها الحمل بالطاقة، بينما يُخزن جزء من الكهرباء غير المستخدمة بواسطة وحدة التحكم.
5. نظام الشبكة الصغيرة

الشبكة الكهربائية الصغيرة (Micro-Grid) هي نوع جديد من هياكل الشبكات، وهي شبكة توزيع تتكون من مصادر طاقة موزعة، وأحمال، وأنظمة تخزين طاقة، وأجهزة تحكم. يمكن تحويل الطاقة الموزعة إلى طاقة كهربائية في الموقع، ثم إمداد الأحمال المحلية القريبة بها. الشبكة الكهربائية الصغيرة (Micro-Grid) هي نظام مستقل يتمتع بالتحكم الذاتي والحماية والإدارة. يمكن تشغيلها بالتوازي مع الشبكة الخارجية أو بمعزل عنها.

تجمع الشبكة الكهربائية الصغيرة بفعالية بين أنواع متعددة من مصادر الطاقة الموزعة، مما يحقق التكامل بينها ويحسّن استخدامها. كما أنها تعزز التكامل الشامل بين مصادر الطاقة الموزعة ومصادر الطاقة المتجددة، وتضمن إمدادًا موثوقًا به لمختلف أنواع الطاقة للأحمال. إنها وسيلة فعّالة لبناء شبكة توزيع نشطة، وتمثل انتقالًا من شبكة الكهرباء التقليدية إلى الشبكة الذكية.

يتكون نظام الشبكة الصغيرة من وحدات كهروضوئية، ومحولات متصلة بالشبكة، ومحولات ثنائية الاتجاه PCS، ومفاتيح نقل ذكية، وبطاريات، ومولدات، وأحمال، وما إلى ذلك. تقوم وحدات الكهروضوئية بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية عندما يكون هناك ضوء، وتزود الطاقة للحمل من خلال العاكس، وفي نفس الوقت تشحن حزمة البطارية من خلال المحول ثنائي الاتجاه PCS؛ عندما لا يكون هناك ضوء، تزود البطارية الطاقة للحمل من خلال المحول ثنائي الاتجاه PCS.