1 · TL;DR Conclusion
结论：5 kW 家庭采用「220 V 单相 + 5 kWp 光伏 + 5 kW/10 kWh 户储」自发自用（零上网）方案，配置器总价约 $17,678、EPC 约 $5,500、回收 4 年、IRR 25.51%、25 年 ROI 514%、年减排 CO2 3.01 吨（方案级估算）。
- •220 V 单相低压进线；5 kW 装机 → 4 kW 需求，stdKva 4，可再生占比 100%
- •5 kWp 光伏年发电 ≈5,016 kWh（P50），自用 0.8 → 自用 4,013 kWh、余 1,003 kWh
- •5 kW/10 kWh 户储（2 h，768 VDC）+ 防逆流装置（零上网）——备电 + 削峰
- •经济性：EPC $5,500、回收 4 年、IRR 25.51%、25 年 ROI 514%、LCOE $0.1137/kWh、NPV ≈ -$532（临界）
- •注意：V1 压降 5–7%（单相）、V8 储能 2 h < 4 h 削峰基准
2 · Solution Overview
5 kW 家庭光伏是配置器最小量级：220 V 单相进线、屋顶光伏按家庭负荷匹配、户储把白天光伏搬到晚上用。自发自用零上网（防逆流）是住宅并网限制下的默认模式。
| 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. 需求识别
5 kW 家庭负荷（照明 1.5 kW + 家电 3.5 kW），单相 220 V 供电，最大电机 1.5 kW。
2. 负荷分级
无关键/分级负荷；需求 4 kW（需用系数 0.8）。
3. 光伏选型
5 kWp 屋顶光伏 ≈ 5,016 kWh/年（1,200 满发小时，PR 0.836）。
4. 户储选型
5 kW/10 kWh（2 h）户储，768 VDC，用于自发自用移峰 + 备电。
5. 零上网
antiExport=yes → 自动添加防逆流（逆功率）保护装置。
6. 并网
220 V 单相并网，防孤岛 + 计量按当地电网导则（待批复）。
Pain Points → Solution → Evidence
上网受限或不划算
自发自用 + 零上网防逆流
antiExport=yes；防逆流装置自动添加（$1,800）
光伏中午峰值、家庭晚上用电
10 kWh 户储把光伏移峰 2 h
storageHours 2；V24 削峰年省 $949（价差 $0.13）
单相压降与小电缆限制
16 mm² 电缆 + 无功补偿
V1 提示压降 5–7%——加大电缆或改善功率因数
小系统账面上不划算
诚实经济性：价值在韧性 + 自发自用
4 年回收、IRR 25.51%、NPV ≈ -$532——补贴/峰谷改善
4 · Key Parameter Deep-Read
| Parameter | Value | Basis | Impact & Boundary |
|---|---|---|---|
| 光伏容量 | 5 kWp | 年发电 5,016 kWh（P50），PR 0.836 | 100% 可再生，供 4 kW 受屋顶面积/遮挡限制 |
| 户储容量 | 5 kW / 10 kWh (2 h) | 自发自用 + 备电 | 768 VDC，280 Ah 电芯 V8：2 h < 4 h 削峰基准，峰谷套利需加大 |
| 自用比例 | 0.8 | selfUseRatio 默认 | 自用 4,013 kWh、余 1,003 kWh 加大电池可提高 |
| 零上网 | antiExport=yes | 上网受限 | 自动加防逆流装置 允许上网则设 antiExport=no |
| 经济性 | $5,500 EPC | 光伏 + 户储范围 | 4 年回收、IRR 25.51% 5 kW 临界，补贴/峰谷改善 |
| 压降 | 5–7%（V1 warn） | 220 V 单相 5 kW | 末端 0.975 pu 加大电缆/改善 PF/改三相 |
| 减排 | 3.01 t/yr | 5,016 kWh × 电网碳强度 | 约 3 吨减排 取决于电网结构 |
5 · Drawing Deep-Read
The following drawings are shown for reference (full set in the configurator “View design document”):
6 · Operation Demo (Deep-Read)
能量流（Energy flow）
白天光伏 5 kW 先供家庭 4 kW、余电充储；晚上储放、市电补缺；防逆流保证零上网——自发自用全程可视化。
经济性（Economics）
年发电 5,016 kWh、光伏省 $1,491（含储能削峰）；EPC $5,500、回收 4 年、IRR 25.51%、LCOE $0.1137/kWh、NPV ≈ -$532、年减排 CO2 3.01 吨。
电能质量（Power quality）
220 V 单相压降 5–7%（V1 warn），末端 0.975 pu；无功补偿抬升 PF——小系统电能量质量的关键点。
备电与韧性（Backup & resilience）
10 kWh 户储在电网停电时带约 2 h 的 4 kW 需求；并网型需混合逆变器才支持离网孤岛。
Other views (shown): 电压沿程 · 方案特性 · LCC 全生命周期成本 · 环境适配
7 · Economics & Payback
EPC 约 $5,500（5 kWp 光伏 + 5 kW/10 kWh 户储）。光伏自发自用年省约 $1,491（含储能削峰）；综合回收 4 年、IRR 25.51%、25 年 ROI 514%、LCOE $0.1137/kWh、NPV ≈ -$532（临界）、年减排 CO2 3.01 吨。住宅量级无补贴下临界——核心价值在备电韧性与自发自用。
8 · FAQ
5 kW 家庭配多大光伏？
户储配多大？
单相还是三相？
余电能卖给电网吗？
成本与回收？
停电时能照常用电吗？
防孤岛怎么处理？
减排多少？
为什么 NPV 略为负？
Special Considerations
- V1 提示 220 V 单相累计压降 5–7%——签批前加大进户电缆或改善功率因数。
- V8：2 h 储能 < 4 h 削峰基准；做峰谷套利请加大电池容量。
- 零上网模式自动添加防逆流装置；若当地允许上网，设 antiExport=no 出售约 1,003 kWh/年余电。
- NPV ≈ -$532（临界）基于 $0.12/kWh 电价 + $0.06/kWh 上网价——补贴或更高峰谷价差可显著改善。
- 方案级估算；并网批复（防孤岛 + 计量）按当地电网导则待批。
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