Aportación de energía reactiva y su influencia en las infraestructuras de evacuación

23 julio, 2020

Conceptualmente, la energía reactiva se origina a partir de los campos magnéticos necesarios para el funcionamiento de elementos inductivos (generadores y motores eléctricos, transformadores, etc.), es decir, para la creación del campo magnético absorben energía de la red y, para su extinción, entregan energía a la red.

La energía reactiva representa uno de los riesgos que condiciona el diseño de infraestructuras eléctricas, por lo que resulta necesario su estudio y su análisis conforme a la normativa actual.

El objetivo fundamental de un estudio de energía reactiva es analizar un sistema eléctrico y poder evaluar parámetros P-Q (potencia activa-potencia reactiva) para la mejora de la calidad del suministro eléctrico y poder aportar soluciones tecnológicas que minimicen los impactos negativos y potenciar aspectos que mejoren el diseño y la configuración de las infraestructuras.

El análisis y el tratamiento de la energía reactiva presentan las siguientes ventajas:

  • Reducción de la caída de tensión en la línea, ya que la disminución del consumo de energía reactiva supone la disminución de la corriente para una misma potencia activa, lo cual evidentemente implica una mayor caída de tensión
  • Reducción de las pérdidas en las líneas eléctricas, ya que la que las pérdidas dependen del cuadrado de la intensidad, y por lo tanto de la potencia activa y reactiva
  • Aumento la potencia disponible
  • Se evita el sobredimensionamiento y las sobretensiones que pueden dañar la aparamenta
  • Se evitan penalizaciones económicas por un factor de potencia bajo en el punto de conexión

Para realizar un estudio de energía reactiva, se recopilarán datos del sistema eléctrico (características de los elementos generadores de energía reactiva, características de líneas y subestaciones de evacuación) y se deberá realizar una simulación mediante software específico (PSS/E, Digisilent, etc.) para obtener los flujos de potencias en cada una de las líneas y nudos del sistema, siempre en consonancia con los requisitos de los códigos de red, en especial para el caso de los sistemas eólicos conectados a la red.

Como elementos mitigadores de la energía reactiva y, de forma complementaria la regulación de tensión, se podrán emplear:

  • BATERÍAS DE CONDENSARORES, que mediante compensación global o individual, permitirán mejorar los niveles de tensión en la red, reduciendo el flujo de potencia reactiva y, consecuentemente, reduciendo la carga en líneas, transformadores, así como las pérdidas.
  • STATOM, permiten controlar el nivel de tensión en la línea inyectando energía reactiva a la red, cumpliendo los requisitos del código de red, en el caso de sistemas eólicos conectados a la red y aportando además  la estabilidad de la red y un aumento de la transmisión de potencia.

En cuanto al control y monitorización de la energía reactiva producida, se podrán emplear sistemas de computación inteligentes a través ordenadores personales u otros equipos similares a través de un bus serie RS-485 y centralizar los datos obtenidos en un solo punto mediante un sistema SCADA y ser gestionados mediante cloud computing e IoT (por sus siglas en inglés, Internet of Things).

En cuanto al impacto económico, en el RD 661-2007 se establecían bonificaciones de un 4% por cumplimiento del rango del factor de potencia 0,995 (inductivo-capacitivo) y recargos  del 3% por debajo de un factor de potencia 0,98 (inductivo-capacitivo), pero fueron suprimidas tras la Ley 9/2013, del 12 de julio. En el RD 413-2014 se establece una penalización económica de 0,261 c€/kWh  o 0,00261 €/kWh, lo cual dependiendo de la inversión realizada en MW, podría suponer un coste importante.

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