En alguna de mis vacaciones compartidas con mi papá, un talentoso empresario e ingeniero electricista, le pregunté cuándo se iba a terminar la energía eléctrica —en ese momento, él dirigía la empresa familiar en la que el día de hoy yo soy responsable. Muy sonriente y, sobre todo, muy seguro contestó “nunca”. Procedió a explicarme brevemente que, de acuerdo con la ley de conservación de la energía, esta no se crea ni se destruye sólo se transforma. A mis 12 años esa explicación fue suficiente; hoy, en un contexto de emergencia climática, y en el Día Internacional de la Eficiencia Energética, la pregunta pendiente que le haría a mi papá sería ¿cómo aprovechar de mejor manera la energía que generamos?
En términos muy sencillos, podemos definir eficiencia energética como la capacidad de utilizar la menor cantidad de energía posible para realizar una tarea determinada. En materia de energía eléctrica minimizar las pérdidas durante la generación, transmisión y consumo es fundamental. 1 Un ejemplo sencillo cuya evolución muchas hemos podido observar es la transición entre las bombillas incandescentes y los focos LED o ahorradores. Mientras las bombillas incandescentes consumían 100 watts e iluminaban cerca de 1000 lúmenes, los focos LED pueden llegar a consumir tan solo 13 watts para iluminar lo mismo que los incandescentes. Este cambio de tecnología fue acompañado en México desde 1990, con un especial énfasis entre 2007 y 2012, por programas públicos de promoción y sustitución de lámparas incandescentes.
En el contexto actual de emergencia climática, si bien el esfuerzo individual de consumir mejor la energía es valioso, lo más (valga la redundancia) eficiente es centrar nuestra atención en la forma en la que consumimos a gran escala —particularmente por las implicaciones que el consumo puede tener en la red de distribución.
Imaginemos que la electricidad que utilizamos es como el agua que fluye a través de una tubería —para el caso de México, las Redes Generales de Distribución (RGD) serían una gran tubería cuyo suministro eléctrico ocurre a niveles mayores a un kV y menores o iguales a 35 kV. Esta gran tubería, cuyo control operativo es responsabilidad del Centro Nacional de Control de Energía (CENACE), alimenta a los grandes centros de carga —es decir, a los grandes consumidores de energía como las plantas de producción químicas, las ensambladoras de automóviles, entre otras industrias.
Una vez conectados a esta gran tubería, la Comisión Federal de Electricidad (CFE) se encarga de medir no solo cuánta electricidad se consume sino qué tan eficientes son los grandes consumidores: para lograrlo, mide el factor de potencia que se calcula mediante la siguiente fórmula:
Potencia Activa / Potencia Aparente
La potencia activa sería la cantidad de agua que realmente usamos para cosas útiles, como encender luces o hacer funcionar maquinaria en una fábrica. Un factor de potencia cercano a 1 significa que la electricidad se utiliza de manera eficiente; la mayor parte de la electricidad que consumimos se utiliza para hacer el trabajo real, como iluminar o producir bienes. Un factor de potencia lejano a 1 indica que parte de la electricidad se desperdicia en el camino, similar a tener fugas en una tubería; esa energía desperdiciada no contribuye a hacer funcionar nuestras cosas. El factor de potencia mide la eficiencia de esa tubería.
¿Por qué es importante mantener un factor de potencia cercano a 1? Existen varias razones.
La primera, y posiblemente la más obvia, es que al reducir las pérdidas de energía el sector industrial contribuye a mantener un sistema eléctrico eficiente y sostenible. Un factor de potencia lejano a 1 se convierte en una especie de contaminante que permea a las RGD y, en consecuencia, se convierte en un problema público al que hay que destinar recursos para solucionar.
La segunda es el beneficio económico que conlleva. Por un lado, mantener un factor de potencia cercano a 1 puede ayudar a reducir los costos eléctricos: al usar la electricidad de manera más eficiente, se paga solo por la energía que realmente necesitamos. Por otro lado, la CFE penaliza a los usuarios que tienen un factor de potencia bajo, ya que esto puede requerir más esfuerzo y recursos para garantizar un suministro eléctrico a todos los usuarios. Para 2024, los servicios con un consumo mayor o igual a 1 MW deben cumplir con un factor de potencia de al menos 0.95 para evitar recargos. 2
Mantener un factor de potencia cercano a 1 es como asegurarse de que la mayor parte del agua que pagamos realmente llegue a nuestras necesidades, sin fugas innecesarias. Esto no solo es bueno para el medio ambiente, sino que también se traduce en ahorros económicos, ya que utilizamos la electricidad de manera más inteligente y eficiente. Las estrategias para corregir el factor de potencia pueden ser implementar soluciones como bancos de capacitores o filtros activos, según sea lo indicado para cada centro de carga, pero eso ya será tema de otra entrega.
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* Katia Guzmán Martínez
Gerencia general en Fonkel Mexicana, una pequeña empresa dedicada a distribuir soluciones en medición, control y protección eléctrica
2 Acuerdo número A/073/2023, Párrafo 5.5.4; RES/550/2021 Manual Regulatorio de Requerimiento técnicos para la conexión de Centros de Carga al Sistema Eléctrico Nacional.
