Uno de los términos que conviene controlar siempre en las facturas eléctricas es la penalización por consumo de energía reactiva. Cuando se produzcan cargos reiterados por este concepto, será preciso actuar sobre la instalación eléctrica del usuario, realizando un estudio de la batería de condensadores que sería necesario instalar para compensar el consumo de reactiva y no pagar un recargo.

Las compañías eléctricas penalizan el consumo de energía reactiva cobrando un término en las facturas eléctricas según los valores regulados por el gobierno que se indican en la tabla 1.

TABLA 1. Cargos vigentes por consumo de energía reactiva
 

• Si el factor de potencia es superior a 0,95 no hay recargo ni bonificación.
• Si el factor de potencia es inferior a 0,95 se factura un recargo, que se aplica en todos los periodos tarifarios, excepto en el periodo 3, para las tarifas de acceso 3.0A y 3.1A, y en el periodo 6, para las tarifas de acceso de seis periodos 6.X, siempre que el consumo de energía reactiva exceda el 33% del consumo de activa durante el periodo de facturación considerado (es decir, cos φ < 0,95) y únicamente afectará a dichos excesos.

En el caso de la factura de la figura 1, un caso de suministro eléctrico industrial con tarifa de acceso 6.1, se ha producido un exceso de consumo de energía reactiva en el periodo P3, donde se ha obtenido un factor de potencia promedio en el mes de facturación de cos φ = 0,79, y corresponde una penalización de 0,062332 Euros/kVArh a la energía reactiva en exceso del 33% de la energía activa consumida en el periodo P3, es decir, 3.312,90 kVArh. También se ha registrado un exceso de reactiva en el periodo P4, con un factor de potencia mensual de cos φ = 0,83, valor según el cual corresponde una penalización de 0,041554 Euros/kVArh a la reactiva en exceso de 4.774,00 kVArh. Se ha producido un consumo importante de reactiva en el periodo P6, pero dicho periodo no está sujeto al pago por consumo de reactiva.

FIGURA 1. Factura con penalización por consumo de energía reactiva.
 

¿Qué es la energía reactiva?

Todas las máquinas eléctricas alimentadas por corriente alterna convierten una parte de la energía eléctrica que reciben en el trabajo útil que realizan y en calor. Esta energía se denomina energía activa y la unidad de medida es el kWh.

Pero además, ciertos receptores necesitan campos magnéticos para su funcionamiento. Así, por ejemplo, los motores o los transformadores absorben energía de la red para la creación de los campos magnéticos. Esta energía se denomina energía reactiva, y se mide en kVArh. La energía reactiva no se transforma en trabajo útil, pero es imprescindible para el funcionamiento de estas máquinas.

La relación entre la potencia activa (P) y la reactiva (Q) en una instalación viene representada por el factor de potencia, cos φ. Esta relación también es válida para las intensidades.

El consumo de energía reactiva tiene su origen en las cargas inductivas de cualquier instalación. En la tabla 2 se enumeran algunos receptores eléctricos junto con su factor de potencia característico.

TABLA 2. Factor de potencia de diferentes receptores eléctricos
 

Cuanto más próximo es el factor de potencia a la unidad, menor es la energía reactiva suministrada. Con este fin, se instalan baterías de condensadores en paralelo con el receptor o conjunto de receptores que tienen un factor de potencia alejado de la unidad. Esta batería de condensadores suministra la energía reactiva que necesitan los receptores, de forma que no sea absorbida de la red, y el cos φ se aproxime a uno.

Además de la reducción del coste de la factura eléctrica, la compensación de la energía reactiva permite mejoras técnicas en las instalaciones:

• Posible reducción de la sección de los conductores. Gracias a la compensación de la reactiva, la intensidad resultante de la instalación disminuye, por lo que se puede disminuir la sección de los conductores en la acometida al cuadro general de baja tensión, si se ha instalado una batería centralizada para la compensación de la reactiva.
• Disminución de las pérdidas. La compensación de la energía reactiva mediante baterías de condensadores permite la reducción de las pérdidas por efecto Joule en los conductores y transformadores. Por ejemplo, en un transformador de 630 kVA, las pérdidas con cos φ = 0,7 son aproximadamente 6.500 W, mientras que si se corrige el factor de potencia a cos φ = 0,98 las pérdidas pasan a ser 3.316 W, aproximadamente.
• Reducción de las caídas de tensión. Esta reducción se produce aguas arriba del punto de conexión del equipo de compensación.

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