CONCEPTO 1475 de 2004

COMISIÓN DE REGULACIÓN DE ENERGIA Y GAS

<NOTA: concepto bajado de la página de intenet de la CREG>

Solicitante: XXXXX
Fecha: 24 de marzo de 2004
Radicación: CREG – E – 2004 – 002490
Tema: Energía reactiva.
RESPUESTA: S – 2004 – 001475

PROBLEMA: Se formulan varias preguntas relacionadas con la energía reactiva: su definición, forma de cobrarla, aparatos o electrodomésticos con uso de esa energía, etc.-

Bogotá, D. C.,

XXXXXXXXXXXXXXX

Asunto: Su comunicación recibida el 24 de marzo de 2004
Radicación E – 2004 – 002490

Respetada XXXXX:

En la comunicación enunciada en el asunto formula usted un derecho de petición a la Comisión sobre el tema del cobro de energía reactiva. El derecho de petición citado contiene cuatro preguntas que procedemos a responder en el orden en que fueron presentadas:

"1. Explicarme en que consiste técnica y literalmente la ENERGÍA REACTIVA."

Cuando se aplica un voltaje a una resistencia (por ejemplo una bombilla) surge en esta una corriente eléctrica. Esta situación hace que se dé un consumo de energía eléctrica que es disipada en forma de calor y de luz (para el caso de nuestro ejemplo.), esta energía se designa como Energía Activa.

En corriente alterna es decir la que oscila 60 veces por segundo (que es el caso de nuestras instalaciones eléctricas domiciliarias), se distinguen dos formas de energía eléctrica: energía activa y energía reactiva. La energía Reactiva corresponde a una energía que es almacenada en ciertos elementos del sistema de potencia (capacitancias e inductancias) y que no se consume en forma de trabajo o de calor como ocurre en el ejemplo indicado de la bombilla, sino que viaja entre la fuente de voltaje y la carga (demanda), retornando otra vez a la fuente.

Efectivamente, cuando se aplica un voltaje a un motor eléctrico, el rotor de éste transforma la energía eléctrica en energía mecánica (movimiento.)

Para que esta transformación sea posible debe haber una producción intermedia de energía. Así, parte de la energía recibida por el motor se pierde en fricciones (entre el rotor en movimiento y el aire o entre el rotor y la carcasa del motor) o en calor debido al paso de la corriente eléctrica por los conductores eléctricos del motor.

La Energía Reactiva corresponde a la energía almacenada en los devanados del motor bajo forma de energía magnética, que produce un campo magnético originando un flujo magnético necesario para el funcionamiento de la máquina.

La energía reactiva no es pues una energía disipada. Por otra parte, una corriente asociada con la existencia de esta energía circula entre la red de distribución y el motor (corriente reactiva o componente reactiva de la corriente total.) produciendo pérdidas en la red y desgaste en los elementos del sistema eléctrico.

Esta energía reactiva no es registrada en los medidores de energía (activa) usado en el común de las instalaciones domiciliarias, debido precisamente a que no se convierte en trabajo, pero existen medidores de energía reactiva que permiten medirla.

Ciertas cargas, la mayoría de las veces industriales y comerciales, por su naturaleza eléctrica, son de carácter reactivo a causa de la presencia principalmente de equipos que contienen motores (tales como equipos de refrigeración, compresores, motores, etc). Este carácter reactivo obliga que junto con el consumo de potencia activa (kW) se deba medir el de ¨energía¨ reactiva (kvar), las cuales en su conjunto determinan el comportamiento operacional de dichos equipos y motores. Esta potencia reactiva ha sido tradicionalmente suministrada por las empresas de electricidad, aunque puede ser suministrada por las propias industrias a través de la colocación de condensadores de corrección del factor de potencia (otro concepto asociado con el mismo tema).

El factor de potencia es el nombre dado a la relación de la potencia activa usada en un circuito, expresada en vatios o kilovatios (KW), y la potencia aparente que se obtiene de las líneas de alimentación, expresada en voltio-amperios o kilovoltio-amperios (kVA.). Un mal factor de potencia significa que la red debe entregar mucha energía reactiva, causando pérdidas y desgaste innecesario. Es aconsejable entonces, que en una instalación eléctrica el factor de potencia sea alto (cercano a 1), y actualmente la regulación exige que sea mayor de 0,9.

Como se puede concluir de lo dicho, al ser suministrada la energía reactiva por la empresa de distribución, esta deberá ser producida y transportada por las redes, ocasionando necesidades de inversión en capacidades mayores de los equipos y redes de transmisión y distribución.

"2. Expedirme copia de la resolución de la CREG No. 108 de 1997 donde supuestamente se autoriza el cobro de esta energía."

La resolución CREG 108 de 1997 "Por la cual se señalan criterios generales sobre protección de los derechos de los usuarios de los servicios públicos domiciliarios de energía eléctrica y gas combustible por red física, en relación con la facturación, comercialización y demás asuntos relativos a la relación entre la empresa y el usuario, y se dictan otras disposiciones." Se incluye como un anexo a esta comunicación.

"3. Explicarme sí la instalación de un BANCO DE CONDENSADORES elimina el uso y consumo de dicha energía"

Los usuarios que posean cargas de carácter reactivo inductivo, tienen la posibilidad de controlar sus necesidades de energía reactiva instalando la llamada "compensación del factor de potencia", usando para este efecto condensadores que son colocados cerca de las cargas reactivas. La colocación de condensadores aporta la energía reactiva que precisan los receptores de la instalación; de este modo se consigue disminuir o incluso anular –técnicamente, compensar–, la energía reactiva demandada de la red de alimentación y, por tanto, mejorar el factor de potencia y reducir o eliminar el pago que por este efecto hace el comercializador.

En la utilización de condensadores para compensar la energía reactiva de una determinada instalación, participan tanto los aspectos técnicos como los económicos, siendo posibles distintas alternativas que, aun satisfaciendo el objetivo inicial de mejora del factor de potencia, conducen a costos de inversión muy diferentes. Los sistemas más comunes de instalación de condensadores son:

Compensación individual

Cada carga de carácter reactivo está provista de su propio banco de condensadores, de manera que por las líneas y circuitos de alimentación del receptor circula una corriente menor, reduciéndose también las pérdidas; los costos de instalación y mantenimiento son normalmente los más elevados. Esta es la manera más técnica de compensar el factor de potencia.

Compensación por grupo

Se instala un banco de condensadores por cada grupo de cargas de carácter reactivo elegido de acuerdo con un criterio determinado (por ejemplo, agrupación de cargas por circuito); este sistema descarga las líneas de alimentación a los grupos pero no los circuitos terminales hacia cada receptor.

Compensación central

Únicamente existe un banco de condensadores en el inicio de la instalación interior; proporcionando el menor costo de inversión en la instalación pero manteniendo un mayor nivel de pérdidas por este concepto, al interior de la instalación. Este tipo de compensación se emplea mayoritariamente en instalaciones de mediana y pequeña dimensión, cuando el objetivo prioritario es únicamente reducir los costos de inversión.

Desde el punto de vista económico, la compensación de energía reactiva debería establecerse en términos de costo total mínimo, en cuyo cálculo se evalúa la contribución de los siguientes factores:

- Costos de inversión, es decir, costo del banco de condensadores (o las distintos bancos, en su caso) y de su sistema de regulación, teniendo en cuenta que el precio aumenta con la potencia del bancos; asimismo, se deben considerar los costos de instalación.

- Costos de explotación, fundamentalmente costo de energía reactiva y activa, si se reducen las pérdidas por efecto Joul, y costos de mantenimiento; en este punto se podría cuantificar el mejor aprovechamiento de la instalación (centro de transformación, líneas de alimentación, etc.)

"4. Explicarme en que aparatos se da el consumo de dicha energía y sí el inventario de electrodomésticos que le relaciono consumen dicha energía reactiva y cual es el consumo real de dichos aparatos."

Como ya se mencionó en la respuesta a la primera pregunta, ciertas cargas industriales y comerciales en su naturaleza eléctrica son de carácter reactivo a causa de la presencia principalmente de motores y almacenadores de energía en forma magnética, tales como equipos de refrigeración, motores, aires acondicionados, luminarias con balastro, etc.

Algunos de los aparatos eléctricos por usted mencionados como ventiladores y equipos de refrigeración podrían estar relacionados con el uso de energía reactiva en exceso. Sin embargo no es posible establecer el consumo real de estos aparatos, ya que dicho consumo depende de las características técnicas de los equipos, como el tamaño del aparato y sus datos de referencia (capacidad, voltaje, tipo de motor interno, entre otros).

El anterior concepto es de carácter general y solo busca brindar la mayor información disponible al solicitante.

Espero que esta información sea de su utilidad y estamos atentos a resolver cualquier inquietud adicional.

Cordialmente,

SANDRA STELLA FONSECA ARENAS
Directora Ejecutiva