在充電樁行業(yè),“是否需要無功補(bǔ)償”常被運(yùn)營商討論——有的箱變裝了大容量補(bǔ)償裝置,有的卻“裸奔”運(yùn)行。難道是廠家偷工減料?還是技術(shù)進(jìn)步的“新玩法”?今天就從技術(shù)原理、實(shí)際場(chǎng)景和成本邏輯出發(fā),拆解這個(gè)問題。
一、負(fù)載特性:功率因數(shù)高,根本不需要額外補(bǔ)償
無功補(bǔ)償?shù)暮诵氖墙鉀Q“感性無功過剩”問題——傳統(tǒng)快充樁的整流模塊會(huì)將交流電轉(zhuǎn)直流電,過程中會(huì)產(chǎn)生大量感性無功(功率因數(shù)僅0.6-0.7)。但如果充電樁的負(fù)載本身功率因數(shù)已足夠高,甚至接近1,那補(bǔ)償就成了“畫蛇添足”。
典型場(chǎng)景:
慢充樁為主的小型站:社區(qū)、商場(chǎng)等場(chǎng)景的慢充樁(單槍功率30-60kW),整流模塊效率更高(部分采用LLC諧振拓?fù)洌β室驍?shù)可達(dá)0.85-0.9,本身已滿足電網(wǎng)“功率因數(shù)≥0.85”的寬松考核要求,無需額外補(bǔ)償;
低負(fù)載率運(yùn)行:部分充電樁日均使用率不足30%(如園區(qū)夜間樁),負(fù)載電流小,無功需求自然降低,補(bǔ)償裝置的利用率不足20%,反而成了“閑置成本”。
二、箱變?cè)O(shè)計(jì)優(yōu)化:內(nèi)部“隱藏”了無功補(bǔ)償功能
很多運(yùn)營商以為“沒裝補(bǔ)償裝置=沒補(bǔ)償”,但實(shí)際上,部分箱變通過集成化設(shè)計(jì)已將無功補(bǔ)償“藏”進(jìn)了設(shè)備里:
電力電子變壓器(PET)替代傳統(tǒng)箱變:新型PET采用高頻隔離拓?fù)?,可直接輸出低諧波、高功率因數(shù)的交流電(功率因數(shù)≥0.95),從源頭減少無功需求,無需外接電容器;
變流器自帶補(bǔ)償功能:部分組串式逆變器集成了“動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償模塊”,能根據(jù)負(fù)載實(shí)時(shí)調(diào)整輸出無功,相當(dāng)于“自帶小補(bǔ)償柜”,尤其適合分散式小型站;
干式變壓器低阻抗設(shè)計(jì):SCB14型及以上干變(空載電流≤0.5%),自身勵(lì)磁無功小(僅為傳統(tǒng)變壓器的60%),進(jìn)一步降低了系統(tǒng)對(duì)補(bǔ)償?shù)男枨蟆?/span>
三、電網(wǎng)政策與成本邏輯:小站“不劃算”,大站“必須裝”
是否安裝無功補(bǔ)償,本質(zhì)是經(jīng)濟(jì)賬和政策約束的平衡:
政策寬松區(qū):小容量箱變“豁免”:根據(jù)《功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)辦法》,部分地區(qū)對(duì)315kVA以下的工商業(yè)用戶不強(qiáng)制考核功率因數(shù)(如江蘇、浙江對(duì)160kVA以下用戶)。若充電樁箱變?nèi)萘?/a>≤200kVA(對(duì)應(yīng)約150kW充電功率),即使功率因數(shù)低至0.7,每月力調(diào)電費(fèi)僅增加幾百元,遠(yuǎn)低于補(bǔ)償裝置的成本(至少1-2萬元),運(yùn)營商自然選擇“不裝”;
大站“不裝就虧”:1250kVA以上的大型站(服務(wù)20臺(tái)以上快充樁),功率因數(shù)長期低于0.85時(shí),每月力調(diào)電費(fèi)可能超萬元;同時(shí),無功電流會(huì)導(dǎo)致線損增加(線損與電流平方成正比),年電費(fèi)多花數(shù)萬元。此時(shí)補(bǔ)償裝置的投資(約3-5萬元)1-2年即可回本,屬于“必選項(xiàng)”。
四、未來趨勢(shì):快充普及,“不裝”的時(shí)代可能結(jié)束
隨著800V高壓平臺(tái)、4C超充樁的推廣,充電樁功率已突破240kW/槍,單站總功率達(dá)2MW以上。此時(shí):
快充樁的整流模塊(如SiC器件)雖效率更高,但單樁功率大,無功總量仍可能超標(biāo);
電網(wǎng)對(duì)“高比例可再生能源接入”的要求提升,部分地區(qū)已試點(diǎn)“無功補(bǔ)償強(qiáng)制安裝”政策;
大型站的力調(diào)電費(fèi)+線損成本已遠(yuǎn)超補(bǔ)償裝置成本,“不裝”反而會(huì)降低收益。
總結(jié):不是“不用補(bǔ)”,而是“補(bǔ)不補(bǔ)看場(chǎng)景”
充電樁箱變是否需要無功補(bǔ)償,核心取決于三點(diǎn):負(fù)載功率因數(shù)、箱變?nèi)萘?/a>大小、電網(wǎng)政策。小容量慢充站因功率因數(shù)高、政策寬松、成本不劃算,可能暫時(shí)不裝;但大功率快充站、高電價(jià)地區(qū)或政策收緊后,“不裝”將成為過去式。