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

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.

220 В однофазный (0,22 кВ)
Питание
5 кВтп
ФЭ
5 кВт / 10 кВт·ч (2 ч)
BESS
4 кВт (установлено 5 кВт)
Потребление
100%
Доля ВИЭ
Самопотребление, нулевой экспорт
Режим
768 В пост. тока (240 элементов)
Напряжение батареи
$5 500
Инвестиции EPC
SourceRoleShare kWShare
Grid 0.22 kVbase0 kW0%
Solar PV 5 kWpvariable4 kW100%
BESS 5 kW / 10 kWhvariable0 kW0%

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

Pain

Отдача в сеть ограничена или невыгодна

Solution

Самопотребление + нулевой экспорт с защитой от обратного тока

Evidence

antiExport=yes; устройство защиты от обратного тока добавлено автоматически ($1,800)

Pain

Пик солнечной генерации в полдень, а дом потребляет вечером

Solution

Накопитель 10 кВт·ч сдвигает 2 ч солнечной энергии

Evidence

storageHours 2; срез V24 экономит $949/год (спред $0.13)

Pain

Просадка напряжения в однофазной сети и ограничения малого кабеля

Solution

Кабель 16 мм² + коррекция коэффициента мощности

Evidence

V1 предупреждает о просадке 5–7% — увеличьте кабель или улучшите коэффициент мощности

Pain

Малые системы выглядят на бумаге маргинальными

Solution

Честная экономика: ценность — это устойчивость + самопотребление

Evidence

Окупаемость 4 лет, IRR 25.51%, NPV ≈ -$532 — субсидии/TOU улучшают показатели

4 · Key Parameter Deep-Read

ParameterValueBasisImpact & Boundary
Мощность PV5 кВтп5 016 кВт·ч/год (P50), PR 0,836100% возобновляемая, подает 4 кВт
Ограничено площадью крыши / затенением
Емкость BESS5 кВт / 10 кВт·ч (2 ч)Собственное потребление + резерв768 В пост. тока, элементы 280 А·ч
V8: 2 ч < 4 ч базис сглаживания пиков — увеличить для TOU-арбитража
Собственное потребление0,8selfUseRatio по умолчанию4 013 кВт·ч собственного потребления, 1 003 кВт·ч избытка
Выше с большей батареей
Нулевой экспортantiExport=yesОграничение выдачи в сетьАнти-обратная подача добавлена автоматически
Разрешен чистый учет → установить antiExport=no
Экономика$5 500 EPCОбъем PV + BESSОкупаемость 4 лет, IRR 25,51%
Маргинально при 5 кВт — субсидии/TOU улучшают
Падение напряжения5–7% (V1 предупреждение)220 В однофазный 5 кВтКлемма 0,975 о.е.
Увеличить кабель / улучшить PF / 3-фазный
Избегнутый CO23,01 т/год5 016 кВт·ч × углерод сети≈3 т избегнуто
Зависит от структуры сети

5 · Drawing Deep-Read

Dwg 3/28Однолинейная схема — 220 В однофазная → 5 кВтп PV + 5 кВт/10 кВтч BESS → домашние нагрузки (анти-отдача)
Why: SLD показывает скелет самопотребления: сеть, PV и BESS встречаются на шине 220 В с устройством анти-отдачи в PCC — структурный источник «только вход, никогда выход».
Dwg 4/28Топология системы — Сеть · PV · BESS → шина 220 В → освещение/приборы
Why: Топология визуализирует иерархию трёх источников — PV (день), BESS (сдвиг + резерв), сеть (подстраховка) — с диспетчеризацией EMS, точкой приземления энергоменеджмента для дома.
Dwg 19/28Переключение микросети — PCC · анти-остров + анти-отдача · автоотключение при потере сети
Why: Чертёж микросети предвосхищает анти-островное действие: сетевой инвертор + реле анти-отдачи отключаются при потере сети для предотвращения островинга — обязательная защита для жилого сетевого подключения.
Dwg 28/28Конечный автомат EMS — Срезание/сдвиг PV-BESS · диспетчеризация самопотребления · резерв
Why: Конечный автомат EMS — это диспетчерский мозг самопотребления: PV питает дом первым, излишек заряжает батарею, батарея разряжается вечером — источник экономии от срезания $949/год у V24.
Dwg 18/28Компенсация реактивной мощности и гармоник — Домашняя реактивная компенсация · однофазный PF
Why: Однофазные домашние нагрузки имеют низкий PF; реактивная компенсация повышает PF и смягчает падение напряжения 5–7% у V1 — точка приземления качества электроэнергии для малых систем.

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

Dwg 11 · Оценка качества электроэнергииDwg 7 · Расчет токов короткого замыканияDwg 15 · Система заземленияDwg 16 · Защита от молний и импульсных перенапряженийDwg 17 · План компоновки оборудованияDwg 24 · Однолинейная схема накопителя для сглаживания пиковDwg 25 · Профиль работы системы сглаживания пиков

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.

5 500 $
Инвестиции в EPC
4 лет
Срок окупаемости
25,51%
ВНД
514%
ROI за 25 лет
0,1137 $/кВт·ч
LCOE
3,01 т/год
Предотвращённые выбросы CO2
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

Сколько солнечной энергии для дома на 5 кВт?
5 кВтп соответствует нагрузке; это даёт ≈5 016 кВт·ч/год (P50, 1 200 ч, PR 0,836), 100% возобновляемая доля.
Какой размер батареи?
Домашняя BESS 5 кВт/10 кВт·ч (2 ч) при 768 VDC; V8 отмечает 2 ч < 4 ч для сглаживания пиков, поэтому увеличьте размер для TOU-арбитража.
Однофазная или трёхфазная?
220 В однофазная подходит для дома ≤5 кВт; V1 показывает падение напряжения 5–7% — для больших домов следует использовать 380 В трёхфазную.
Могу ли я продавать излишки в сеть?
В режиме нулевого экспорта (antiExport=yes) нет — устройство защиты от обратного потока блокирует это; при чистом измерении установите antiExport=no, чтобы продавать излишек ≈1 003 кВт·ч/год.
Сколько это стоит и какова окупаемость?
≈$5 500 EPC, окупаемость 4 лет, IRR 25,51%, ROI за 25 лет 514%, LCOE $0,1137/кВт·ч — маргинально без субсидий.
Поддерживает ли освещение при отключении?
Батарея 10 кВт·ч поддерживает ~2 ч спроса 4 кВт; она подключена к сети, поэтому для полной автономности нужен гибридный инвертор с островным режимом.
А как насчёт анти-островного режима?
Сетевой инвертор + реле защиты от обратного потока отключаются при потере сети согласно местному сетевому кодексу — требуется одобрение подключения к сети.
Сколько CO2 это экономит?
≈3,01 т/год (5 016 кВт·ч при углеродоёмкости сети).
Почему NPV немного отрицательный?
При 5 кВт доминируют фиксированные затраты; NPV ≈ -$532 за 25 лет при текущих ценах — субсидии, более высокое самопотребление или TOU-тарифы делают его положительным.

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 →

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.