esempio di saldatura

Energia reattiva: cos’è e come si elimina dalla bolletta aziendale

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Nella bolletta aziendale può succedere che compaiano due voci distinte per quanto riguarda l’energia: energia attiva ed energia reattiva.

Questo accade nelle forniture di energia elettrica trifase in bassa e media tensione con potenza impegnata uguale o superiore a 16,5 kW.

Vediamo a cosa è dovuta questa distinzione e come mai proprio la voce che riguarda l’energia reattiva abbia un peso rilevante che si somma a tutti gli altri costi.

Se in azienda possiedi saldatrici oppure se alcuni dei tuoi macchinari funzionano con motori elettrici o trasformatori, è possibile che anche nelle tue bollette sia presente questa voce.

L’energia reattiva è legata all’uso di particolari strumenti come saldatrici, motori elettrici o trasformatori perché parte dell’energia assorbita da questi utilizzatori viene impiegata per generare il campo magnetico adatto al loro funzionamento e quindi non produce direttamente lavoro utile (calore, forza o movimento).

Differenza tra energia attiva e energia reattiva

La differenza più evidente è che l’energia attiva viene direttamente impiegata per produrre lavoro mentre l’energia reattiva potremmo considerarla come accessoria.

Facciamo un esempio pratico. Una lampadina ad incandescenza sfrutta energia attiva per il funzionamento: l’energia elettrica passa attraverso il filamento, lo surriscalda e produce la luce.

L’energia viene utilizzata direttamente dalla resistenza (la lampadina) e produce un lavoro (calore). Potremmo dire la stessa cosa dei forni elettrici a resistenza o di un ferro da stiro.

Un trasformatore (così come un motore elettrico) invece sfrutta alcune proprietà dei campi magnetici: è proprio dal magnetismo necessario al suo funzionamento che può generarsi il problema.

Spiegazione

La corrente può essere in anticipo oppure in ritardo rispetto alla tensione (corrente e tensione si dicono sfasate, cioè visualizzando entrambe come onde sinusoidali, il picco positivo viene raggiunto in momenti diversi).
Possiamo visualizzare lo sfasamento come l’angolo φ tra i due vettori che rappresentano la tensione V e la corrente I.

rappresentazione grafica energia reattiva

Solamente nei circuiti in cui sono presenti solo resistenze (come le lampadine) non c’è sfasamento tra corrente e tensione e il coseno dell’angolo φ (angolo di sfasamento) ha valore 1.

Nel caso di impianti industriali con la presenza di motori e trasformatori, potrebbero esistere anche fenomeni magnetici che rendono la corrente in ritardo rispetto alla tensione. Il limite massimo si raggiunge con φ = 90° e cos φ = 0.

Perché l’energia reattiva appare in bolletta?

Spiegazione semplice

L’energia reattiva dell’utenza provoca maggiori consumi e impegno sulle linee del distributore locale di energia elettrica, il quale addebita i relativi maggiori costi all’utente tramite penali per basso fattore di potenza.

Spiegazione tecnica

L’energia reattiva prodotta nel tuo impianto viene addebitata in bolletta perché impegna enormemente la rete elettrica nazionale. Viene generata nel tuo impianto industriale e quindi immessa in rete e la sua presenza genera scompensi (ritardo) nei valori di corrente.

Questi vengono rilevati dal contatore che li registra e invia questo dato al gestore della rete elettrica che per risolvere deve utilizzare i propri sistemi e i propri apparati, ma non lo fa gratis.

Sul singolo impianto non danno alcun problema ma sul complessivo di n impianti del distributore questi sfasamenti rendono difficoltoso il calcolo del fabbisogno dell’energia attiva che il distributore deve erogare in rete.

Per bilanciare le perdite di rete dovute alla presenza di energia reattiva e al conseguente Effetto Joule, il distributore di energia elettrica è obbligato a immettere nel sistema più energia.

Come eliminare l’energia reattiva dalla bolletta aziendale

Questo è semplice: se ti accorgi di grossi addebiti in bolletta per effetto dell’energia reattiva, puoi (e devi) rifasare il tuo impianto.

Per questo è necessario rivolgersi a un tecnico che valuta la presenza di questa energia parassita e colloca a monte di tutti i carichi (e a valle dell’Interruttore Generale) un apparecchio chiamato rifasatore trifase.

Cos’è il rifasatore

Il rifasatore è un circuito di condensatori messo in parallelo ai carichi.

Saranno quei condensatori a fornire la potenza reattiva di cui c’è bisogno senza dover attingere dalla rete e solo quando necessaria.

Esistono anche i rifasatori automatici, che entrano in funzione su richiesta del carico.

Unità di correzione del fattore di potenza, 75 kvar (fonte: Wikimedia Commons, the free media repository. )

Chi deve rifasare l’impianto elettrico aziendale

Il lavoro di rifasamento vero e proprio deve essere svolto da un tecnico: si parte dalla misura della cosiddetta Potenza Apparente (S) e attraverso alcuni calcoli stabilisce la quantità e la dimensione dei condensatori necessari.

Perché conviene rifasare l’impianto elettrico aziendale

Rifasare l’impianto, se ce ne fosse bisogno, è sempre conveniente:

  • Il costo delle bollette si riduce da subito
  • Il costo del rifasatore si potrebbe ammortizzare in un anno
  • Si evita la sospensione dell’erogazione di energia elettrica
  • Diminuisce la corrente totale a parità di potenza attiva trasmessa
  • Si riducono anche le perdite di energia
  • Si aumenta la capacità di trasporto sulle linee elettriche

Cosa dice la normativa

La delibera 654/2015/R/EEL dell’Autorità di Regolazione per Energia, Reti e Ambiente (ARERA) entrata in vigore nel 2016 regola la tariffazione per i sistemi di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica e prevede penali nel caso in cui:

  • il fattore medio di potenza mensile (cosφ) scenda al di sotto di 0,7;
  • il fattore di potenza istantaneo durante il massimo carico scenda al di sotto di 0,9;
  • l’utente immetta in rete potenza reattiva.
 

Nel caso in cui il fattore medio di potenza medio mensile scenda al di sotto di 0,7 l’utente è obbligato a rifasare l’impianto: le perdite di rete generate potrebbero essere tali da mettere in guardia il distributore locale di energia elettrica che potrebbe persino arrivare a sospendere l’erogazione del servizio.

Quando il fattore di potenza medio mensile è compreso tra 0,7 e 0,9 non c’è obbligo di rifasamento ma si pagano comunque le penali in bolletta.

Nel caso in cui il fattore di potenza medio mensile sia uguale o superiore a 0,9 non c’è obbligo di rifasamento e non si paga nulla in bolletta.


Bisogna ricordare che tutte queste regole valgono per forniture di energia elettrica trifase in bassa e media tensione con potenza impegnata uguale o superiore a 16,5 kW.

 

Se vuoi saperne di più, puoi consultare anche il Documento di regolazione delle tariffe 544/2015/R/EEL.

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