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¿Qué es la potencia reactiva y qué ocurre con ella en una instalación fotovoltaica?

Nuestro compañero Sergio Fernández, desde nuestra delegación en Marruecos, nos describe los efectos de la potencia reactiva en una instalación fotovoltaica.

La generación de la potencia reactiva en los sistemas energéticos suele ser uno de los mayores quebraderos de cabeza en una instalación industrial para los gestores energéticos y sus explotadores. Esto es porque está ligada al mal funcionamiento de la instalación, así como a posibles penalizaciones por parte de la compañía suministradora de energía.

Vamos a comenzar por refrescar los conceptos teóricos ligados a la energía:

En el triángulo de potencias existen la potencia activa, la potencia reactiva y la potencia aparente. La potencia activa, (P), es la potencia capaz de realizar un trabajo útil, es decir, la potencia buena. La reactiva (Q) no produce un trabajo útil, sino que genera campos eléctricos y magnéticos que pueden llegar a ser nocivos. La potencia aparente (S) es la potencia total, resultante de sumar vectorialmente las potencias activas y reactivas. La diferencia entre estos vectores genera un ángulo llamado phi. El coseno de este ángulo se denomina factor de potencia y se calcula normalmente como el cociente entre la potencia activa y la potencia aparente.

Este valor permite cuantificar la utilización de la potencia activa respecto a la potencia aparente. y puede tomar valores que van desde -1 a 1. Cuanto más cercano a 1 sea el factor de potencia, mejor.

La potencia aparente se mide en voltamperios (VA), la potencia activa en vatios (W) y la potencia reactiva en voltamperios reactivos (VAR).

Cuando la potencia pasa a ser consumida durante un tiempo, pasa a ser energía. La energía de la potencia activa son los vatios hora (Wh), es decir, la cantidad de potencia consumida durante una hora.

Dado que la unidad de las potencias anteriores VA, VAR o W es una unidad pequeña, añadimos el sufijo “kilo” (k) que multiplica por mil y este es más familiar a día de hoy. Al igual que sufijo mega (M) o giga (G). Cada vez más comunes en este sector: “Instalación de dos megavatios pico (2 MWp) y generación de tres coma siete gigavatios hora anuales (3,7 GWh)”.

Lo anterior es la parte teórica, vulgarmente la potencia reactiva se conoce como energía mala que aparece cuando tenemos máquinas y motores.  Decimos que la potencia reactiva es mala porque no genera un trabajo eficaz, pero existe cuando hay bobinas y estas necesitan alimentarse.

¿Qué ocurre cuando un cliente nos pide diseñar una instalación fotovoltaica?

Como es lógico, nuestra primer y mayor objetivo es generar un ahorro energético y monetario para nuestro cliente. Para ello, marcamos nuestro principal objetivo en reducir el consumo de energía activa (kWh). Pero, ¿cómo influye el concepto “otros”? Ese concepto de la factura, tan común en instalaciones industriales donde las cargas inductivas y capacitivas son tan comunes y el cual también suma en la factura de nuestro cliente viéndose mayorada por la energía reactiva generada.

¿Qué podemos hacer para corregir esto?

Tenemos que tener en cuenta que el inversor normalmente produce potencia activa dado que el cos de phi de la potencia que nos entrega el inversor es siempre prácticamente 1. Es decir, en el campo solar únicamente se genera potencia activa (y con una onda de bastante calidad, por cierto). Lo más recomendable es complementar nuestra instalación con una batería de condensadores que en la mayoría de los casos tiene un retorno de la inversión de uno a dos años. De esta forma reduciríamos la potencia activa con nuestra instalación fotovoltaica y la potencia reactiva con la batería de condensadores generando energía capacitiva (actualmente no penalizante en nuestra factura).

¿Qué ocurrirá en un futuro?

A partir de noviembre, hay que tener en cuenta lo siguiente: las compañías eléctricas suministradores, nos comenzarán a facturar por energía reactiva capacitiva. ¿Qué significa esto? Normalmente se sobredimensionaba la batería de condensadores ya que por la energía reactiva capacitiva no teníamos penalizaciones. Pues bien, a partir de noviembre habrá una penalización también por esta última. Por tanto, el diseño de la batería de condensadores a partir de ahora tendrá que ser más exacto.


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