专门为本地负载供电的孤岛式微型发电机（Islanded microgenerators）有助于减少对电网系统的需求，同时还可以减少业主的电费。这些应用不仅包括“非联网”物业，还包括较小的负载，例如路边电子标牌和在偏僻处安装并无线连接的传感器和执行器等物联网设备。
利用周围环境能量为设备供电非常方便，不仅能够节省公用事业成本，还可以节省安装电力线或派遣维护团队定期更换电池的成本。此外，设备也不受电网停电影响。它还有一个重要优势，即能够以更容易和更具成本效益的方式将电力优势普及到偏远的农村地区。
能量收集与转换
能量收集系统的基本组件包括能量转换设备（例如光伏板阵列或风力涡轮机），用于从周围环境产生电能。接下来的过程包括电力转换、存储和管理。电池和电容器等能量存储设备对于系统的成功至关重要，是稳定电力质量和确保根据需要使用电能所必需的。
最终，连接的负载可以是小型设备（例如低能耗无线模块），也可以是较大的负载（例如网络化的系列智能传感器或控制和监视设备），或用于LED照明网络的低压直流配电总线 。图1概括地说明了每个阶段的功能。
图1：能量收集系统的主要功能模块。
例如，在小型太阳能微型发电机中，DC-DC转换器能够从光伏阵列中获取电能，并将其输出用于为设备供电。高能量效率和电力质量是关键的系统性能指标，它可以最大程度地减少宝贵能源的浪费，并以正确的电压和最小的波动为负载提供稳定的直流电源。
能量存储的目的是用于平衡能量供给和需求，因此需要何种储能方式在很大程度上取决于具体应用。例如，锂离子纽扣电池之类的可充电电池通常用于小型自供电设备，这些设备可能在节电睡眠模式下很长时间，并可定期唤醒以执行诸如捕获传感器读数，并将数据发送到聚合设备（aggregating device）或物联网网关。DC/DC转换器的输出能够以恒定电压连续为电池充电，随着时间的推移，能够积累足够多存储电荷以便为低占空比设备供电。
能量收集系统的超级电容器
作为电池的替代产品，超级电容器具有简化的充电电路、明显更长的寿命周期、更宽的工作温度范围以及高峰值放电速率等优点，可用于在短时间内需要大功率的负载等应用。相对于体积而言，超级电容器电容值可能比传统电容器高几个数量级，并且超级电容器可与电池结合使用，能够充分结合两种设备类型的最佳特性。