5 kW Surya Rumah: PV Satu Fasa 220 V + BESS 5 kW/10 kWh Konsumsi Sendiri Analisis Mendalam
5 kWp PV · BESS rumah 5 kW/10 kWh (2 jam) · 220 V satu fasa · anti-backfeed (ekspor nol)
1 · TL;DR Conclusion
Kesimpulan: rumah 5 kW ini menjalankan sistem satu fasa 220 V dengan 5 kWp PV + baterai rumah 5 kW/10 kWh dalam mode konsumsi sendiri (tanpa ekspor) — total konfigurator ≈ $17.678, EPC ≈ $5.500, pengembalian 4 tahun, IRR 25,51%, ROI 514% selama 25 tahun, 3,01 t CO2 dihindari/tahun (tingkat kelayakan).
- •Pasokan LV satu fasa 220 V; 5 kW terpasang → 4 kW permintaan, stdKva 4, pangsa terbarukan 100%
- •5 kWp PV ≈5.016 kWh/tahun (P50), 0,8 konsumsi sendiri → 4.013 kWh digunakan sendiri + 1.003 kWh surplus
- •BESS 5 kW/10 kWh (2 jam, 768 VDC) + perangkat anti-backfeed (ekspor nol) — cadangan + pemangkasan puncak
- •Ekonomi: $5.500 EPC, pengembalian 4 tahun, IRR 25,51%, ROI 514% dalam 25 tahun, LCOE $0,1137/kWh, NPV ≈ -$532 (marjinal)
- •Perhatikan: penurunan tegangan V1 5–7% (satu fasa), penyimpanan V8 2 jam < dasar pemangkasan puncak 4 jam
2 · Solution Overview
Sistem surya rumah 5 kW adalah skala terkecil dalam konfigurator: koneksi satu fasa 220 V, PV atap yang disesuaikan dengan beban rumah, dan baterai rumah untuk menggeser energi surya siang hari ke malam hari. Konsumsi sendiri dengan ekspor nol (anti-backfeed) adalah default di bawah pembatasan feed-in perumahan.
| Source | Role | Share kW | Share |
|---|---|---|---|
| Grid 0.22 kV | base | 0 kW | 0% |
| Solar PV 5 kWp | variable | 4 kW | 100% |
| BESS 5 kW / 10 kWh | variable | 0 kW | 0% |
3 · Design Process & Rationale
1. Identifikasi kebutuhan
Beban rumah 5 kW (penerangan 1,5 kW + peralatan 3,5 kW), suplai satu fasa 220 V, motor terbesar 1,5 kW.
2. Beban & klasifikasi
Tidak ada beban kritis/terklasifikasi; kebutuhan 4 kW (faktor keragaman 0,8).
3. Perhitungan PV
5 kWp atap ≈ 5.016 kWh/tahun (1.200 jam beban penuh, PR 0,836).
4. Perhitungan BESS
Baterai rumah 5 kW/10 kWh (2 jam), 768 VDC, untuk pergeseran konsumsi sendiri + cadangan.
5. Ekspor nol
antiExport=yes → proteksi anti-umpan balik (daya balik) ditambahkan otomatis.
6. Koneksi jaringan
220 V satu fasa, anti-islanding + pengukuran sesuai kode jaringan lokal (menunggu persetujuan).
Pain Points → Solution → Evidence
Feed-in dibatasi atau tidak sepadan
Konsumsi sendiri + anti-backfeed ekspor nol
antiExport=yes; perangkat anti-backfeed ditambahkan otomatis ($1,800)
Puncak surya di tengah hari tetapi rumah memakai pada malam hari
BESS 10 kWh menggeser 2 jam surya
storageHours 2; pengurangan V24 menghemat $949/tahun (selisih $0.13)
Penurunan tegangan satu fasa dan batas kabel kecil
Kabel 16 mm² + koreksi PF
V1 memperingatkan penurunan 5–7% — perbesar kabel atau perbaiki PF
Sistem kecil tampak marginal di atas kertas
Ekonomi jujur: nilainya adalah ketahanan + konsumsi sendiri
Payback 4 tahun, IRR 25.51%, NPV ≈ -$532 — subsidi/TOU memperbaikinya
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Kapasitas PV | 5 kWp | 5.016 kWh/tahun (P50), PR 0,836 | 100% terbarukan, memasok 4 kW Dibatasi area atap / bayangan |
| Kapasitas BESS | 5 kW / 10 kWh (2 jam) | Konsumsi sendiri + cadangan | 768 VDC, sel 280 Ah V8: 2 jam < 4 jam dasar pemangkasan puncak — perbesar untuk arbitrase TOU |
| Konsumsi sendiri | 0,8 | selfUseRatio default | 4.013 kWh digunakan sendiri, 1.003 kWh surplus Lebih tinggi dengan baterai lebih besar |
| Ekspor nol | antiExport=yes | Pembatasan feed-in | Anti-backfeed otomatis ditambahkan Net metering diizinkan → setel antiExport=no |
| Ekonomi | $5.500 EPC | Lingkup PV + BESS | Payback 4 tahun, IRR 25,51% Marginal pada 5 kW — subsidi/TOU meningkatkan |
| Penurunan tegangan | 5–7% (V1 peringatan) | 220 V satu fasa 5 kW | Terminal 0,975 pu Perbesar kabel / tingkatkan PF / 3 fasa |
| CO2 dihindari | 3,01 t/tahun | 5.016 kWh × karbon grid | ≈3 t dihindari Bergantung bauran grid |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Aliran energi
Siang hari 5 kW PV memasok rumah 4 kW terlebih dahulu, surplus mengisi baterai; malam hari pelepasan baterai + jaringan menutup kekurangan; anti-backfeed menjamin nol ekspor — konsumsi sendiri sekilas.
Ekonomi
5.016 kWh/tahun; PV menghemat $1.491 (termasuk pemangkasan BESS); $5.500 EPC, pengembalian 4 tahun, IRR 25,51%, LCOE $0,1137/kWh, NPV ≈ -$532, 3,01 t CO2 dihindari/tahun.
Kualitas daya
Jatuh tegangan satu fasa 220 V 5–7% (V1 peringatan), terminal 0,975 pu; kompensasi reaktif menaikkan PF — titik kualitas daya kunci untuk sistem kecil.
Cadangan & ketahanan
Baterai 10 kWh menopang ~2 jam permintaan 4 kW saat jaringan hilang; inverter hibrida diperlukan untuk islanding off-grid sejati.
Other views (shown): Profil tegangan · Fitur skema · LCC (biaya siklus hidup) · Lingkungan
7 · Economics & Payback
EPC ≈ $5.500 (5 kWp PV + 5 kW/10 kWh BESS). Konsumsi sendiri PV menghemat ≈$1.491/tahun (pada $0,12/kWh) (termasuk pemangkasan BESS); secara keseluruhan, pengembalian modal 4 tahun, IRR 25,51%, ROI 25 tahun 514%, LCOE $0,1137/kWh, NPV ≈ -$532 (mendekati titik impas), 3,01 t CO2 dihindari/tahun. Skala residensial bersifat marginal tanpa subsidi — nilai utamanya adalah ketahanan cadangan + konsumsi sendiri.
8 · FAQ
Berapa solar untuk rumah 5 kW?
Ukuran baterai berapa?
Satu fasa atau tiga fasa?
Bisakah saya menjual kelebihan ke jaringan?
Berapa biayanya dan pengembaliannya?
Apakah lampu tetap menyala saat pemadaman?
Bagaimana dengan anti-islanding?
Berapa CO2 yang dihemat?
Mengapa NPV sedikit negatif?
Special Considerations
- V1 memperingatkan penurunan tegangan kumulatif 5–7% pada 220 V satu fasa — perbesar kabel layanan atau tingkatkan PF sebelum persetujuan akhir.
- V8: basis penyimpanan 2 jam < 4 jam pemangkasan puncak; untuk arbitrase waktu penggunaan perbesar baterai.
- Mode ekspor nol otomatis menambahkan perangkat anti-backfeed; jika net metering tersedia, atur antiExport=no untuk menjual surplus ≈1.003 kWh/tahun.
- NPV ≈ -$532 (mendekati titik impas) pada $0,12/kWh + $0,06/kWh tarif jual — subsidi atau spread TOU yang lebih tinggi meningkatkan secara material.
- Tingkat kelayakan; persetujuan koneksi grid (anti-islanding + metering) tertunda sesuai kode grid setempat.
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 →Related Scenarios
Pasokan Peralatan Konvensional & Tenaga Surya Terpadu
Dari desain sistem distribusi tenaga listrik hingga energi surya — trafo, switchgear, gardu induk, dan peralatan tenaga surya, berukuran dan ditempatkan di satu tempat. Gunakan kalkulator kami untuk mendapatkan tagihan bahan lengkap dan harga FOB.