محول QDTB®
All figures are configurator-generated feasibility-level estimates; drawings are schematic deliverables pending refinement by a licensed design institute, not construction documents.
جميع الحلول

5 كيلوواط طاقة شمسية منزلية: PV أحادي الطور 220 فولت + BESS 5 كيلوواط/10 كيلوواط ساعة استهلاك ذاتي تحليل معمق

5 kWp كهروضوئي · نظام تخزين طاقة منزلي 5 kW/10 kWh (ساعتان) · 220 فولت أحادي الطور · منع التغذية العكسية (تصدير صفري)

1 · TL;DR Conclusion

الخلاصة: هذا المنزل بقدرة 5 كيلوواط يشغل نظامًا أحادي الطور 220 فولت مع 5 كيلوواط ذروة كهروضوئية + بطارية منزلية 5 كيلوواط/10 كيلوواط ساعة في وضع الاستهلاك الذاتي (تصدير صفري) — إجمالي المُكوِّن ≈ 17,678 دولار، EPC ≈ 5,500 دولار، فترة استرداد 4 سنة، معدل العائد الداخلي 25.51%، عائد الاستثمار 514% على مدى 25 سنة، 3.01 طن CO2 يتم تجنبها سنويًا (على مستوى الجدوى).

  • •تغذية جهد منخفض أحادية الطور 220 فولت؛ 5 كيلوواط مركبة → 4 كيلوواط طلب، stdKva 4، حصة متجددة 100%
  • •5 كيلوواط ذروة كهروضوئية ≈5,016 كيلوواط ساعة/سنة (P50)، 0.8 استهلاك ذاتي → 4,013 كيلوواط ساعة مستهلكة ذاتيًا + 1,003 كيلوواط ساعة فائض
  • •نظام تخزين طاقة البطارية 5 كيلوواط/10 كيلوواط ساعة (ساعتان، 768 فولت تيار مستمر) + جهاز منع التغذية العكسية (تصدير صفري) — احتياطي + تقليص الذروة
  • •الاقتصاد: 5,500 دولار EPC، فترة استرداد 4 سنة، معدل العائد الداخلي 25.51%، عائد الاستثمار 514% على 25 سنة، تكلفة الطاقة المستوية 0.1137 دولار/كيلوواط ساعة، صافي القيمة الحالية ≈ -532 دولار (هامشي)
  • •تحذير: انخفاض الجهد V1 بنسبة 5–7% (أحادي الطور)، تخزين V8 ساعتين < أساس تقليص الذروة 4 ساعات

2 · Solution Overview

نظام شمسي منزلي بقدرة 5 كيلوواط هو أصغر حجم في أداة التكوين: اتصال أحادي الطور 220 فولت، وخلايا كهروضوئية على السطح بحجم يناسب حمل المنزل، وبطارية منزلية لنقل الطاقة الشمسية النهارية إلى المساء. الاستهلاك الذاتي مع عدم التصدير (منع التغذية العكسية) هو الوضع الافتراضي في ظل قيود التغذية السكنية.

220 فولت أحادي الطور (0.22 كيلوفولت)
التغذية
5 كيلوواط ذروة
الطاقة الشمسية
5 كيلوواط / 10 كيلوواط ساعة (ساعتان)
نظام تخزين الطاقة بالبطاريات
4 كيلوواط (5 كيلوواط مركّبة)
الطلب
100%
نسبة الطاقة المتجددة
الاستهلاك الذاتي، تصدير صفري
الوضع
768 فولت تيار مستمر (240 خلية)
جهد البطارية
5,500 دولار
استثمار EPC
SourceRoleShare kWShare
Grid 0.22 kVbase0 kW0%
Solar PV 5 kWpvariable4 kW100%
BESS 5 kW / 10 kWhvariable0 kW0%

3 · Design Process & Rationale

1. تحديد المتطلبات

حمل منزلي 5 كيلوواط (إضاءة 1.5 كيلوواط + أجهزة 3.5 كيلوواط)، إمداد أحادي الطور 220 فولت، أكبر محرك 1.5 كيلوواط.

2. الحمل والتصنيف

لا يوجد حمل حرج/مصنف؛ الطلب 4 كيلوواط (معامل تنوع 0.8).

3. تحجيم الطاقة الشمسية

5 كيلوواط ذروة على السطح ≈ 5,016 كيلوواط ساعة/سنة (1,200 ساعة حمل كامل، PR 0.836).

4. تحجيم نظام تخزين البطاريات

بطارية منزلية 5 كيلوواط/10 كيلوواط ساعة (ساعتان)، 768 فولت تيار مستمر، لنقل الاستهلاك الذاتي + النسخ الاحتياطي.

5. تصدير صفري

antiExport=yes → إضافة حماية ضد التغذية العكسية (الطاقة العكسية) تلقائيًا.

6. الاتصال بالشبكة

220 فولت أحادي الطور، حماية ضد الجزر الكهربائي + قياس وفق كود الشبكة المحلي (بانتظار الموافقة).

Pain Points → Solution → Evidence

Pain

التغذية العكسية للشبكة مقيّدة أو غير مجدية

Solution

الاستهلاك الذاتي + منع التغذية العكسية بتصدير صفري

Evidence

antiExport=yes; جهاز منع التغذية العكسية يُضاف تلقائيًا ($1,800)

Pain

ذروة الطاقة الشمسية عند الظهيرة لكن المنزل يستهلك في المساء

Solution

نظام تخزين 10 kWh ينقل ساعتين من الطاقة الشمسية

Evidence

storageHours 2; تقليص V24 يوفر $949/سنة (فرق $0.13)

Pain

هبوط الجهد أحادي الطور وحدود الكابل الصغير

Solution

كابل 16 mm² + تصحيح معامل القدرة

Evidence

V1 يحذر من هبوط 5–7% — كبّر الكابل أو حسّن معامل القدرة

Pain

الأنظمة الصغيرة تبدو هامشية على الورق

Solution

اقتصاد صادق: القيمة هي المرونة + الاستهلاك الذاتي

Evidence

فترة استرداد 4 سنة، IRR 25.51%، NPV ≈ -$532 — الدعم/TOU يحسّنها

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
قدرة PV5 كيلوواط ذروة5,016 كيلوواط ساعة/سنة (P50)، PR 0.836100% متجددة، تغذي 4 كيلوواط
محدودة بمساحة السطح / التظليل
قدرة BESS5 كيلوواط / 10 كيلوواط ساعة (2 ساعة)الاستهلاك الذاتي + النسخ الاحتياطي768 فولت تيار مستمر، خلايا 280 أمبير ساعة
V8: 2 ساعة < 4 ساعات أساس تقليص الذروة — وسّع لمراجحة TOU
الاستهلاك الذاتي0.8selfUseRatio الافتراضي4,013 كيلوواط ساعة مستهلكة ذاتيًا، 1,003 كيلوواط ساعة فائض
أعلى مع بطارية أكبر
تصدير صفريantiExport=yesتقييد التغذيةمضاد التغذية العكسية يضاف تلقائيًا
القياس الصافي مسموح → اضبط antiExport=no
الاقتصاد5,500 دولار EPCنطاق PV + BESSاسترداد 4 سنة، IRR 25.51%
هامشي عند 5 كيلوواط — الدعم/TOU يحسن
انخفاض الجهد5–7% (V1 تحذير)220 فولت أحادي الطور 5 كيلوواطالطرف 0.975 pu
وسّع الكابل / حسّن PF / ثلاثي الطور
CO2 المتجنب3.01 طن/سنة5,016 كيلوواط ساعة × كربون الشبكة≈3 طن متجنب
يعتمد على مزيج الشبكة

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/28مخطط أحادي الخط — 220 فولت أحادي الطور → 5 كيلوواط ذروة PV + 5 كيلوواط/10 كيلوواط ساعة BESS → أحمال المنزل (منع التغذية العكسية)
Why: يُظهر SLD هيكل الاستهلاك الذاتي: الشبكة وPV وBESS تلتقي على ناقل 220 فولت مع جهاز منع التغذية العكسية عند PCC — المصدر الهيكلي لـ 'دخول فقط، لا خروج أبداً'.
Dwg 4/28طوبولوجيا النظام — الشبكة · PV · BESS → ناقل 220 فولت → الإضاءة/الأجهزة
Why: تُجسّد الطوبولوجيا التسلسل الهرمي ثلاثي المصادر — PV (نهاراً)، BESS (إزاحة + احتياطي)، الشبكة (دعم) — مع إرسال EMS، نقطة هبوط إدارة الطاقة للمنزل.
Dwg 19/28نقل الشبكة المصغرة — PCC · منع الجزيرة + منع التغذية العكسية · فصل تلقائي عند فقدان الشبكة
Why: يرسم مخطط الشبكة المصغرة إجراء منع الجزيرة: عاكس ربط الشبكة + مرحل منع التغذية العكسية يفصلان عند فقدان الشبكة لمنع الجزيرة — حماية إلزامية لربط الشبكة السكنية.
Dwg 28/28آلة حالة EMS — تقليص/إزاحة PV-BESS · إرسال الاستهلاك الذاتي · احتياطي
Why: آلة حالة EMS هي دماغ الإرسال للاستهلاك الذاتي: PV يغذي المنزل أولاً، الفائض يشحن البطارية، البطارية تفرغ مساءً — مصدر توفير التقليص 949 دولاراً/سنة لـ V24.
Dwg 18/28تعويض القدرة التفاعلية والتوافقيات — تعويض تفاعلي منزلي · PF أحادي الطور
Why: الأحمال المنزلية أحادية الطور لها PF منخفض؛ التعويض التفاعلي يرفع PF ويخفف انخفاض الجهد 5–7% لـ V1 — نقطة هبوط جودة الطاقة للأنظمة الصغيرة.

The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):

Dwg 11 · تقييم جودة الطاقةDwg 7 · حساب الدائرة القصيرةDwg 15 · نظام التأريضDwg 16 · الحماية من الصواعق وارتفاع الجهدDwg 17 · مخطط توزيع المعداتDwg 24 · المخطط أحادي الخط لتخزين تقليص الذروةDwg 25 · مخطط تشغيل تقليص الذروة

6 · Operation Demo (Deep-Read)

تدفق الطاقة

نهارًا، تغذي 5 kW PV المنزل 4 kW أولاً، والفائض يشحن البطارية؛ مساءً، تفريغ البطارية + الشبكة يسدان الفجوة؛ الحماية ضد التغذية العكسية تضمن تصديرًا صفريًا — الاستهلاك الذاتي في لمحة.

الاقتصاد

5,016 kWh/سنة؛ PV يوفر $1,491 (بما في ذلك تقليص ذروة BESS)؛ $5,500 EPC، استرداد 4 سنة، IRR 25.51%، LCOE $0.1137/kWh، NPV ≈ -$532، 3.01 طن CO2 متجنبة/سنة.

جودة الطاقة

انخفاض أحادي الطور 220 V بنسبة 5–7% (V1 تحذير)، الطرف 0.975 pu؛ التعويض التفاعلي يرفع PF — نقطة جودة الطاقة الرئيسية للأنظمة الصغيرة.

الاحتياطي والمرونة

بطارية 10 kWh تحمل ~2 ساعة من طلب 4 kW عند فقدان الشبكة؛ يلزم عاكس هجين للعزل الحقيقي خارج الشبكة.

Other views (shown): مظهر الجهد · ميزات المخطط · LCC (تكلفة دورة الحياة) · بيئي

7 · Economics & Payback

EPC ≈ 5,500 دولار (5 kWp PV + 5 kW/10 kWh BESS). يوفر الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية ≈1,491 دولارًا سنويًا (بسعر 0.12 دولار/كWh) (بما في ذلك تقليص ذروة BESS)؛ بشكل عام، فترة استرداد 4 عامًا، معدل العائد الداخلي 25.51%، عائد الاستثمار على 25 عامًا 514%، تكلفة الطاقة المستوية 0.1137 دولار/كWh، صافي القيمة الحالية ≈ -532 دولار (قريب من التعادل)، 3.01 طن من CO2 يتم تجنبها سنويًا. الحجم السكني هامشي بدون إعانات — القيمة الأساسية هي مرونة النسخ الاحتياطي + الاستهلاك الذاتي.

5,500 دولار
استثمار EPC
4 سنة
فترة الاسترداد
25.51%
معدل العائد الداخلي
514%
العائد على الاستثمار لمدة 25 سنة
0.1137 دولار/كيلوواط ساعة
تكلفة الطاقة المستوية
3.01 طن/سنة
ثاني أكسيد الكربون المتجنب
Key assumptions driving these numbers
$0.12/kWh
Electricity price
$0.06/kWh
Feed-in tariff
5016 kWh
Annual generation (P50)
80%
Self-consumption
$0.13/kWh
Peak-valley spread

8 · FAQ

كمية الطاقة الشمسية لمنزل بقدرة 5 kW؟
5 kWp تتوافق مع الحمل؛ تنتج ≈5,016 kWh/سنة (P50، 1,200 ساعة، PR 0.836)، حصة متجددة 100%.
ما حجم البطارية؟
نظام تخزين منزلي 5 kW/10 kWh (ساعتان) عند 768 VDC؛ يشير V8 إلى 2 ساعة < 4 ساعات لتقليص الذروة، لذا كبّر الحجم لمراجحة TOU.
أحادي الطور أم ثلاثي الطور؟
220 V أحادي الطور يناسب منزلاً ≤5 kW؛ يُظهر V1 انخفاض جهد 5–7% — المنازل الأكبر يجب أن تستخدم 380 V ثلاثي الطور.
هل يمكنني بيع الفائض للشبكة؟
في وضع التصدير الصفري (antiExport=yes) لا — جهاز منع التغذية العكسية يحجبه؛ مع القياس الصافي اضبط antiExport=no لبيع الفائض ≈1,003 kWh/سنة.
كم التكلفة وفترة الاسترداد؟
≈$5,500 EPC، استرداد 4 سنة، IRR 25.51%، ROI 25 سنة 514%، LCOE $0.1137/kWh — هامشي بدون دعم.
هل يبقي الأضواء مضاءة أثناء انقطاع الكهرباء؟
بطارية 10 kWh تدعم ~2 ساعة من الطلب 4 kW؛ إنها مرتبطة بالشبكة، لذا يتطلب التشغيل الكامل خارج الشبكة عاكساً هجيناً مع وضع الجزيرة.
ماذا عن منع الجزيرة؟
عاكس ربط الشبكة + مرحل منع التغذية العكسية ينفصلان عند فقدان الشبكة وفق كود الشبكة المحلي — مطلوب موافقة ربط الشبكة.
كم يوفر من CO2؟
≈3.01 طن/سنة (5,016 kWh بكثافة كربون الشبكة).
لماذا NPV سلبي قليلاً؟
عند 5 kW تهيمن التكاليف الثابتة؛ NPV ≈ -$532 على 25 سنة بالأسعار الحالية — الدعم أو الاستهلاك الذاتي الأعلى أو تعريفات TOU تجعله إيجابياً.

Special Considerations

  • V1 يحذر من انخفاض الجهد التراكمي 5–7% عند 220 فولت أحادي الطور — قم بتكبير كابل الخدمة أو تحسين معامل القدرة قبل الاعتماد النهائي.
  • V8: أساس تخزين 2 ساعة < 4 ساعات لتقليص الذروة؛ لمراجحة وقت الاستخدام قم بتكبير البطارية.
  • وضع التصدير الصفري يضيف تلقائيًا جهاز منع التغذية العكسية؛ إذا كان القياس الصافي متاحًا، اضبط antiExport=no لبيع الفائض ≈1,003 كيلوواط ساعة/سنة.
  • صافي القيمة الحالية ≈ -532 دولار (قريب من نقطة التعادل) عند 0.12 دولار/كيلوواط ساعة + 0.06 دولار/كيلوواط ساعة سعر التغذية — الإعانات أو فارق TOU أعلى يحسنه بشكل ملموس.
  • مستوى الجدوى؛ موافقة ربط الشبكة (منع الجزر + القياس) معلقة وفقًا لكود الشبكة المحلي.

Turn this into your project

Open this exact scenario pre-loaded in the Power System Configurator, then generate the full design document or the operation & techno-economic assessment.

Open in Power System Configurator →

توريد شامل لمعدات الطاقة التقليدية والطاقة الشمسية

من تصميم نظام توزيع الطاقة إلى الطاقة الشمسية - المحولات، والمفاتيح الكهربائية، والمحطات الفرعية، ومعدات الطاقة الشمسية، بأحجامها وأسعارها في مكان واحد. استخدم الآلات الحاسبة لدينا للحصول على قائمة كاملة بالمواد وسعر FOB.