Методологія ЕнергоАтласу

Батарея та час автономності

Базова корисна енергія на стороні AC рахується так: номінальна ємність батареї × допустима глибина розряду × ККД інвертора × (1 − резерв). Стартові припущення: 90% DoD, 92% ККД та 10% резерву — лише для загальних сценаріїв, де користувач сам задає батарею, а не для підміни паспортних даних конкретної моделі з каталогу.

Час роботи = корисна енергія батареї у Вт·год / середня потужність навантаження у ватах. Для циклічних навантажень на кшталт холодильника середня потужність важливіша за короткочасний паспортний максимум.

Підбір інвертора

Постійне навантаження складається зі звичайних споживачів і моторного навантаження. Для моторів та компресорів застосовується окремий пусковий множник. До постійної потужності додається користувацький запас, а до розрахункового пускового піку — невеликий технічний запас 5%.

Рекомендація округлюється вгору до типового класу інвертора. Це не означає, що будь-який інвертор з такою номінальною потужністю підійде: потрібно окремо перевірити пускову перевантажувальну здатність і максимальний струм.

Перевірка батареї та інвертора

Спершу порівнюємо робочий діапазон батареї з допустимим battery voltage range інвертора. Базова електрична перевірка проходить, якщо мінімальна й максимальна робочі напруги батареї лежать усередині дозволеного діапазону інвертора.

Орієнтовний DC-струм для номінальної AC-потужності рахується як: I ≈ P_AC / (V_battery × η). Для універсального pre-check використовується η = 95%. Якщо виробник не дає точнішої умови, V_battery береться за нижньою робочою напругою батареї, бо при однаковій потужності саме там струм найбільший.

Пряма manufacturer pair power має найвищий пріоритет. Якщо виробник публікує max/continuous battery power саме для конкретної зв’язки inverter + battery, цю цифру використовуємо для rated-power verdict замість того, щоб скасовувати її універсальною V×A-моделлю. Generic current pre-check при цьому не ховається — він лишається видимим як довідкова арифметика.

Приклад — Fronius Symo GEN24 6.0 Plus + BYD HVS 7.7. Fronius публікує 6,22 кВт max battery DC input/output для Symo GEN24 6.0 Plus, а окремий application guide дає 6,3 кВт maximum charging/discharging capability для HVS 7.7. Тому механічні 240 В × 22 А не перетворюються на вигаданий паспортний derating: прямі 6,22 кВт мають пріоритет, а generic V×A показуємо лише для прозорості.

Якщо datasheet інвертора прямо задає мінімальну батарейну напругу для повного AC-навантаження, цей паспортний full-load voltageмає пріоритет над універсальною оцінкою від абсолютного мінімуму battery range. Саме так обробляється FoxESS H3 Smart: повний номінал оцінюється від опублікованого порога 210 В, а нижня частина робочого діапазону батареї не видається за область гарантованих повних 10 кВт.

Ми не змішуємо різні типи паспортних меж: rated power, max power, max-current та nominal/recommended current зберігаються як різні показники. Якщо виробник публікує кілька таких меж, checker не вибирає одну зручну цифру — кожна опублікована межа має пройти, якщо її не замінює точніша direct pair-specific характеристика виробника.

Rated power трактуємо як базу для тривалого sustained-load sizing, якщо виробник прямо відрізняє її від maximum power. Max power при цьому не зникає: вона залишається окремою верхньою паспортною межею, а current limit — ще однією незалежною перевіркою. Наприклад, SolaX T-BAT H 11.5 V3 має 5,8 кВт rated, 8,1 кВт max і 35 А max. Для тривалого навантаження 6 кВт один стек не проходить лише тому, що 8,1 кВт більше за 6: rated 5,8 кВт також має бути врахована.

Якщо виробник публікує одночасно power і current, як для SolaX T58 V3 або Growatt APX 2.0, checker перевіряє обидві межі. Конфігурація не отримує зелений результат лише тому, що проходить одна з двох цифр.

Струм інвертора також не завжди є однією універсальною величиною для будь-якої схеми. Якщо виробник задає topology-dependent battery current, умова зберігається окремо як pair/model note. Наприклад, для SolaX X3-HYB G4 PRO документація розрізняє один battery port, 2-in-1 на два ports та дві окремі battery systems. Тому число 50 А не переноситься автоматично на кожну можливу схему підключення.

Для звичайного паралельного battery bank допустимі струми модулів можна підсумовувати лише в межах дозволеної виробником topology. Для HV-систем поняття «одиниця» може вже означати готовий послідовний стек або окрему battery system на конкретному terminal/port, а не довільну паралельну батарею. Короткочасний peak використовується лише тоді, коли виробник публікує його окремо; continuous або nominal значення не перейменовується на peak.

Енергетичні дані теж мають різну доказову базу. Якщо виробник публікуєusable energy напряму, використовуємо її. Якщо є nominal energy та published DoD, похідну usable energy можна прозоро розрахувати й окремо позначити як редакційну величину. Якщо ж datasheet дає лишеEnergy capacity без usable-energy kWh і без DoD, як у поточному Growatt APX M-S3 datasheet 202607, не називаємо цю capacity «корисною» і не перетворюємо її автоматично на AC-runtime.

CAN/RS485 навмисно не оцінюється як автоматичне “сумісно”. Однаковий фізичний інтерфейс не гарантує однаковий BMS-протокол, firmware, профіль батареї або розпіновку. Якщо виробник публікує compatibility list, direct pair power або pair-specific умову firmware/topology, вона показується окремо.

Скільки батарей потрібно: battery bank sizing

Калькулятор не визначає кількість лише за кВт·год. Він окремо рахує minimum за енергією та minimum за потужністю, а базовою рекомендацією є більша з двох кількостей — лише коли обидві вимоги мають достатню паспортну базу.

Якщо для моделі підтверджена usable energy, вимога за енергією: E_AC = P_load × t. Для однієї батареї береться usable energy, після чого застосовується 92% allowance на перетворення до AC. Кількість: N_energy = ceil(E_AC / (E_usable × 0,92)).

Якщо є лише Energy capacity без usable/DoD, N_energy не обчислюється. Калькулятор може продовжити power/current pre-check, але не показує зелений підсумок за годинами й не створює вигадану корисну енергію. Саме так обробляються Growatt APX 10.0M-S3 та APX 20.0M-S3 у поточній ревізії даних.

Якщо для конкретної inverter+battery пари є direct manufacturer pair power, battery-bank sizing використовує її як системну power-стелю цієї зв’язки. Вона не множиться механічно на кількість battery stacks, якщо виробник опублікував характеристику саме для inverter+battery system. Generic V×A у такому випадку лишається довідковим pre-check, а не причиною відхилити пряму цифру виробника.

Для generic current-based оцінки потрібна DC-потужність орієнтовно дорівнює P_load / 0,95, а electrical scale одного модуля/стека — V_reference × I. Така оцінка не скасовує прямі pair-specific або паспортні rated/max power, якщо виробник опублікував їх окремо.

Якщо виробник батареї публікує rated charge/discharge power, sizing рахує minimum для тривалого навантаження саме за rated power. Якщо окремо публікується max charge/discharge power, вона перевіряється як ще одна межа — без другого штучного “штрафу” 0,95 поверх уже опублікованої цифри. Якщо та сама батарея має max-current або nominal/recommended current, додатково рахується current-based minimum. Фінальний minimum за потужністю — найбільше з усіх застосовних паспортних minimum, якщо немає точнішої direct pair-specific системної характеристики.

Якщо інвертор має прямий паспортний full-load threshold, він має пріоритет: current батареї порівнюється з full-load battery current інвертора, а не з універсальною формулою від абсолютного мінімуму voltage range. Для звичайної current-based оцінки V_reference дорівнює нижній робочій напрузі батареї.

Nominal/recommended current не перейменовується на maximum навіть тоді, коли використовується як консервативний sizing basis. Так само topology note не перетворюється на арифметичне «дозволено N паралельних стеків»: остаточну кількість battery systems/модулів на terminal треба звіряти з manual виробника.

Якщо для батареї немає ні power limit, ні current-показника, калькулятор не показує зелений підсумок лише за енергією. Так само перевіряються LV/HV, робочий діапазон напруги, catalog scaling limit та офіційна compatibility note, якщо вона є.

Перевірка PV-стрінга

Для послідовного стрінга напруги модулів підсумовуються, а струм залишається струмом одного стрінга. Для паралельних стрінгів навпаки: напруга не множиться, а Imp та Isc підсумовуються.

Холодний Voc одного модуля рахується за температурним коефіцієнтом із datasheet: Voc(T) = Voc(STC) × [1 + βVoc × (T − 25°C)], де βVoc записаний як частка на °C і для типових сучасних модулів є від’ємним. При температурі нижче 25°C добуток дає збільшення Voc. Далі холодний Voc множиться на кількість панелей у послідовному стрінгу й порівнюється з максимальною PV-напругою інвертора.

Vmp стрінга при STC порівнюється з MPPT-діапазоном, а Imp × кількість паралельних стрінгів — із max operating PV input current вибраного MPPT. Окремо Isc × кількість паралельних стрінгів порівнюється з max input short-circuit current. Перевіряється й паспортна кількість дозволених стрінгів на конкретному MPPT.

Це лише pre-check: Vmp у спеку може бути істотно нижчим за STC, тому для фінальної схеми потрібна температурна перевірка робочої напруги, кабелів, захисту, DC/AC ratio та всіх умов інструкції виробника.

Сонячна станція

Кількість панелей = бажана DC-потужність / потужність одного модуля з округленням у більший бік. Фактична потужність масиву дорівнює кількості панелей × потужність модуля.

У catalog-mode P_panel і фізичні розміри модуля беруться безпосередньо з перевіреного datasheet вибраної моделі. Тому однакова ціль, наприклад 5 кВт, окремо перераховується для Canadian Solar, JA Solar, LONGi, JinkoSolar і Trina Solar: після округлення до цілого модуля відрізняються фактичні кВт DC та орієнтовна площа.

Орієнтовна річна генерація = фактична DC-потужність × питома річна генерація у кВт·год на 1 кВт встановленої потужності. Стартове значення 1100 кВт·год/кВт використовується лише як нейтральний сценарій для первинного розрахунку; користувач може змінити його під свою локацію.

Підбір потужності СЕС за споживанням

Користувач вводить 12 місячних значень споживання. Річне споживання — це їх сума. Бажана річна генерація = річне споживання × цільова частка покриття. Наприклад, для 80% використовується множник 0,8, для 100% — 1, для сценарію 120% — 1,2.

Розрахункова DC-потужність до округлення панелей визначається формулою: P_DC = E_target / Y_city, де E_target — бажана річна генерація у кВт·год, а Y_city — багаторічна питома генерація PVGIS для вибраної міської точки у кВт·год/кВтп. Далі кількість модулів округлюється вгору до цілого числа, тому фактична DC-потужність трохи змінюється.

Якщо вибрана панель із каталогу, для округлення кількості використовується її паспортна потужність, а для площі — width × height з datasheet. У custom-mode користувач задає потужність вручну, а площинний орієнтир використовує редакційну базову площу 2,0 м² на модульта стандартний монтажний резерв 15%. Для точної розкладки слід перейти в геометричний roof-calculator.

Для помісячної таблиці фактична DC-потужність множиться на кожне з 12 місячних значень PVGIS для 1 кВтп. Баланс місяця = модельна генерація − введене споживання. Позитивний баланс не є розрахунком експорту, а негативний не означає автоматичний дефіцит у кожну годину: калькулятор не має погодинного профілю навантаження та генерації.

Річні 100% генерації відносно споживання не означають 100% автономність. Модель не переносить літню енергію в зиму, не враховує батарею, локальні тіні, реальний кут і азимут даху, clipping, обмеження мережі або погодинне самоспоживання.

Міські профілі PVGIS

Для сторінок міст ми використовуємо однаковий сценарій PVGIS 5.3, щоб порівняння було коректним: PVGIS-SARAH3 2005–2023, кристалічний кремній, масив 1 кВтп, окреме встановлення, системні втрати 14%, модельний горизонт та автоматично оптимізовані кут нахилу й азимут.

Місячні значення зберігаються у кВт·год на 1 кВтп. Для системи іншої потужності профіль масштабується лінійно: місячна генерація = місячне значення PVGIS × встановлена потужність. Це зручно для порівняння 3, 5, 10, 15 і 30 кВт, але не моделює конкретне затінення, покрівлю чи інвертор.

Міжрічне стандартне відхилення показує природну мінливість результату між роками в багаторічній моделі. Його не слід трактувати як гарантований діапазон для конкретного року.

Розкладка панелей на даху

У площинному режимі калькулятор віднімає заданий резерв на проходи/відступи й ділить доступну площу на площу одного модуля: N = floor(A_roof × (1 − reserve) / A_panel). Це швидкий upper-bound pre-check без рядків і колонок.

У режимі прямокутного скату вводяться ширина W і висота H, однаковий крайовий відступ S з кожного боку та зазор G між панелями. Корисні розміри: W_use = max(0, W − 2S) і H_use = max(0, H − 2S).

Для панелі шириною Pw і висотою Ph кількість колонок у portrait: C = floor((W_use + G) / (Pw + G)), а рядків: R = floor((H_use + G) / (Ph + G)). Для landscape Pw і Ph міняються місцями. В auto-режимі береться орієнтація з більшою кількістю цілих модулів. Формула з “+G” у чисельнику потрібна, щоб не вимагати зазор після останньої панелі в рядку.

Для моделей із каталогу Pw, Ph та P_panel підтягуються з перевірених datasheet. Кожна Canadian Solar, JA Solar, LONGi, JinkoSolar і Trina Solar окремо отримує найкращу portrait/landscape розкладку в тих самих умовах, після чого порівнюється не лише кількість панелей, а й встановлена DC-потужність.

Геометричний режим все одно моделює лише один чистий прямокутний скат. Димоходи, вікна, ламані контури, кілька монтажних зон, точки кріплення, несуча здатність, рейки, пожежні проходи та локальні конструктивні вимоги не враховуються. Введений крайовий відступ є параметром сценарію, а не універсальною нормативною величиною.

Проста окупність СЕС

Щорічна вигода складається з вартості власного споживання сонячної генерації та, за бажанням користувача, економічної вартості надлишку. Проста окупність = початкова вартість системи / щорічна вигода.

Такий підхід навмисно не прогнозує інфляцію, майбутні тарифи, деградацію панелей, заміну інвертора, кредитні відсотки, податки або вартість капіталу. Це швидкий порівняльний інструмент, а не модель NPV/IRR.

Принципи

• не приховувати коефіцієнти й припущення;
• відділяти офіційні дані від редакційних стартових значень;
• не видавати орієнтовний результат за гарантований;
• надавати прямим manufacturer pair-specific характеристикам пріоритет над generic моделлю;
• не називати Energy capacity корисною енергією без published usable/DoD;
• не змішувати rated power, max power, current і peak в один універсальний «ліміт»;
• не ігнорувати одну паспортну межу лише тому, що виробник опублікував іншу;
• оновлювати тарифи та правила при зміні першоджерел;
• давати користувачу можливість змінити ключові вхідні параметри;
• позначати суттєві обмеження кожного калькулятора.

Останнє оновлення методології: 29 серпня 2026 року.