5 кВт Домашняя Солнечная: 220 В Однофазная PV + BESS 5 кВт/10 кВт·ч Самопотребление Глубокий Анализ
5 кВт·пик ФЭ · домашняя СНЭЭ 5 кВт/10 кВт·ч (2 ч) · 220 В однофазная · защита от обратного потока (нулевой экспорт)
1 · TL;DR Conclusion
Заключение: этот дом мощностью 5 кВт использует однофазную систему 220 В с 5 кВтп фотоэлектрических панелей + домашняя батарея 5 кВт/10 кВт·ч в режиме самопотребления (нулевой экспорт) — итог конфигуратора ≈ $17 678, EPC ≈ $5 500, окупаемость 4 лет, IRR 25,51%, ROI 514% за 25 лет, 3,01 т CO2 избегается в год (уровень технико-экономического обоснования).
- •Однофазное низковольтное питание 220 В; установлено 5 кВт → потребность 4 кВт, stdKva 4, доля возобновляемых источников 100%
- •5 кВтп фотоэлектрической системы ≈5 016 кВт·ч/год (P50), 0,8 собственного потребления → 4 013 кВт·ч собственного потребления + 1 003 кВт·ч избытка
- •BESS 5 кВт/10 кВт·ч (2 ч, 768 В пост. тока) + устройство защиты от обратного потока (нулевой экспорт) — резервирование + сглаживание пиков
- •Экономика: $5 500 EPC, окупаемость 4 лет, IRR 25,51%, ROI 514% за 25 лет, LCOE $0,1137/кВт·ч, NPV ≈ -$532 (маргинальный)
- •Внимание: падение напряжения V1 5–7% (однофазное), накопитель V8 2 ч < база сглаживания пиков 4 ч
2 · Solution Overview
Домашняя солнечная система мощностью 5 кВт — это самый малый масштаб в конфигураторе: однофазное подключение 220 В, фотоэлектрические панели на крыше, рассчитанные на нагрузку дома, и домашняя батарея для переноса дневной солнечной энергии на вечер. Самопотребление с нулевым экспортом (защита от обратного тока) является настройкой по умолчанию в условиях ограничений на выдачу энергии для жилых домов.
| 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. Определение требований
Бытовая нагрузка 5 кВт (освещение 1,5 кВт + приборы 3,5 кВт), однофазное питание 220 В, наибольший двигатель 1,5 кВт.
2. Нагрузка и классификация
Критическая/классифицированная нагрузка отсутствует; потребность 4 кВт (коэффициент 0,8).
3. Расчёт фотоэлектрической системы
5 кВтп на крыше ≈ 5 016 кВт·ч/год (1 200 часов полной нагрузки, PR 0,836).
4. Расчёт BESS
Домашняя батарея 5 кВт/10 кВт·ч (2 ч), 768 В пост. тока, для смещения самопотребления + резервирования.
5. Нулевой экспорт
antiExport=yes → автоматически добавлена защита от обратного потока (обратной мощности).
6. Подключение к сети
220 В однофазное, защита от островного режима + учёт согласно местному сетевому кодексу (ожидает одобрения).
Pain Points → Solution → Evidence
Отдача в сеть ограничена или невыгодна
Самопотребление + нулевой экспорт с защитой от обратного тока
antiExport=yes; устройство защиты от обратного тока добавлено автоматически ($1,800)
Пик солнечной генерации в полдень, а дом потребляет вечером
Накопитель 10 кВт·ч сдвигает 2 ч солнечной энергии
storageHours 2; срез V24 экономит $949/год (спред $0.13)
Просадка напряжения в однофазной сети и ограничения малого кабеля
Кабель 16 мм² + коррекция коэффициента мощности
V1 предупреждает о просадке 5–7% — увеличьте кабель или улучшите коэффициент мощности
Малые системы выглядят на бумаге маргинальными
Честная экономика: ценность — это устойчивость + самопотребление
Окупаемость 4 лет, IRR 25.51%, NPV ≈ -$532 — субсидии/TOU улучшают показатели
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| Мощность PV | 5 кВтп | 5 016 кВт·ч/год (P50), PR 0,836 | 100% возобновляемая, подает 4 кВт Ограничено площадью крыши / затенением |
| Емкость BESS | 5 кВт / 10 кВт·ч (2 ч) | Собственное потребление + резерв | 768 В пост. тока, элементы 280 А·ч V8: 2 ч < 4 ч базис сглаживания пиков — увеличить для TOU-арбитража |
| Собственное потребление | 0,8 | selfUseRatio по умолчанию | 4 013 кВт·ч собственного потребления, 1 003 кВт·ч избытка Выше с большей батареей |
| Нулевой экспорт | antiExport=yes | Ограничение выдачи в сеть | Анти-обратная подача добавлена автоматически Разрешен чистый учет → установить antiExport=no |
| Экономика | $5 500 EPC | Объем PV + BESS | Окупаемость 4 лет, IRR 25,51% Маргинально при 5 кВт — субсидии/TOU улучшают |
| Падение напряжения | 5–7% (V1 предупреждение) | 220 В однофазный 5 кВт | Клемма 0,975 о.е. Увеличить кабель / улучшить PF / 3-фазный |
| Избегнутый CO2 | 3,01 т/год | 5 016 кВт·ч × углерод сети | ≈3 т избегнуто Зависит от структуры сети |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
Поток энергии
Днём 5 кВт PV сначала питают дом 4 кВт, излишек заряжает батарею; вечером разряд батареи + сеть покрывают дефицит; защита от обратной подачи гарантирует нулевой экспорт — самопотребление с первого взгляда.
Экономика
5 016 кВт·ч/год; PV экономит $1 491 (вкл. сглаживание пиков BESS); $5 500 EPC, окупаемость 4 лет, IRR 25,51%, LCOE $0,1137/кВт·ч, NPV ≈ -$532, 3,01 т CO2 избегается/год.
Качество электроэнергии
Однофазное падение 220 В на 5–7% (V1 предупреждение), на клеммах 0,975 о.е.; реактивная компенсация повышает PF — ключевой момент качества электроэнергии для малых систем.
Резервирование и устойчивость
Батарея 10 кВт·ч обеспечивает ~2 ч спроса 4 кВт при потере сети; для истинного автономного островного режима необходим гибридный инвертор.
Other views (shown): Профиль напряжения · Особенности схемы · LCC (стоимость жизненного цикла) · Экологический
7 · Economics & Payback
EPC ≈ 5 500 $ (5 кВтп PV + 5 кВт/10 кВт·ч BESS). Самопотребление PV экономит ≈1 491 $/год (при 0,12 $/кВт·ч) (вкл. сглаживание пиков BESS); в целом окупаемость 4 лет, IRR 25,51%, ROI за 25 лет 514%, LCOE 0,1137 $/кВт·ч, NPV ≈ -532 $ (почти безубыточно), 3,01 т CO2 избегается в год. В жилом масштабе это маргинально без субсидий — основная ценность — резервная устойчивость + самопотребление.
8 · FAQ
Сколько солнечной энергии для дома на 5 кВт?
Какой размер батареи?
Однофазная или трёхфазная?
Могу ли я продавать излишки в сеть?
Сколько это стоит и какова окупаемость?
Поддерживает ли освещение при отключении?
А как насчёт анти-островного режима?
Сколько CO2 это экономит?
Почему NPV немного отрицательный?
Special Considerations
- V1 предупреждает о совокупном падении напряжения 5–7% при 220 В однофазной сети — увеличьте сечение питающего кабеля или улучшите коэффициент мощности до подписания.
- V8: база хранения 2 ч < 4 ч для сглаживания пиков; для арбитража по времени использования увеличьте батарею.
- Режим нулевого экспорта автоматически добавляет устройство защиты от обратного потока; если доступен чистый учёт, установите antiExport=no, чтобы продавать излишек ≈1 003 кВт·ч/год.
- NPV ≈ -$532 (почти безубыточно) при $0,12/кВт·ч + $0,06/кВт·ч за поставку — субсидии или более высокий спред TOU существенно улучшают его.
- Уровень технико-экономического обоснования; одобрение подключения к сети (защита от островного режима + учёт) ожидается согласно местному сетевому кодексу.
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
Комплексная поставка оборудования для традиционной и солнечной энергетики
От проектирования систем распределения электроэнергии до солнечной энергии — трансформаторы, распределительные устройства, подстанции и солнечное оборудование, размеры и цены в одном месте. Воспользуйтесь нашими калькуляторами, чтобы получить полную спецификацию материалов и цену FOB.