Factor de potencia en México: qué es, cómo mejorarlo y por qué es clave en la eficiencia energética

Teniendo en cuenta que, la eficiencia energética es un factor clave para la rentabilidad y sostenibilidad de cualquier operación diaria en el sector comercial o industrial, el factor de potencia (FP) juega un papel fundamental, ya que su correcta gestión permite optimizar el uso de la energía eléctrica, reducir costos operativos y evitar penalizaciones. En términos simples, el factor de potencia es un indicador fundamental que va midiendo qué cantidad de la energía consumida se convierte en trabajo útil y cuánta se desperdicia.

Si pensamos en una línea de producción en una planta de manufactura, por ejemplo, la energía eléctrica impulsa robots que ensamblan piezas con precisión. El FP mide cuánto de esa energía se utiliza realmente para el ensamblaje, el trabajo útil, y cuánta se desperdicia en procesos ineficientes, como el calor generado por los motores o la energía reactiva que no contribuye directamente al movimiento de los robots. Entonces, un factor de potencia óptimo asegura que la mayor parte de la energía se traduzca en producción real, minimizando el desperdicio y optimizando el rendimiento de la línea de producción.

¿Qué es el factor de potencia y cómo afecta el consumo eléctrico? 

El factor de potencia es la relación entre la potencia activa (la que realiza trabajo útil) y la potencia aparente (la total consumida). Su valor oscila entre 0 y 1, donde 1 indica el uso más eficiente posible.

Recordemos que, los dispositivos eléctricos que encontramos en entornos industriales o comerciales están diseñados para transformar la energía eléctrica en diversas formas como movimiento mecánico, iluminación o calor. Sin embargo, esta conversión nunca es perfecta. La energía total que un sistema requiere para operar, conocida como potencia aparente, no se convierte completamente en trabajo útil, o potencia activa. Parte de esa energía se disipa en forma de potencia reactiva, un componente necesario para el funcionamiento de ciertos equipos, pero que no contribuye directamente a la producción de trabajo.

Entonces, cuando el factor de potencia es bajo, significa que se está utilizando más energía de la necesaria, lo que incrementa los costos de operación y por ende, la factura eléctrica. Además, genera sobrecarga en la infraestructura eléctrica. En el caso de México, la Comisión Federal de Electricidad (CFE) penaliza a los consumidores industriales con FP menores a 0.95.

 Importancia del factor de potencia en la industria y el sector comercial

 En los sectores industriales, el desperdicio de energía eléctrica es un enemigo de la productividad. Mantener un factor de potencia adecuado es crucial por varias razones:

• Eficiencia energética: un FP alto reduce las pérdidas de energía en el sistema eléctrico, mejorando la eficiencia global de la instalación.
• Costos operativos: las empresas que suministran la electricidad suelen aplicar cargos adicionales o penalizaciones a los usuarios con un factor de potencia inferior a 0.95, debido al mayor consumo de energía reactiva que implica un uso ineficiente de la red eléctrica.
• Mayor demanda de infraestructura: un factor de potencia deficiente obliga a sobredimensionar transformadores y líneas de distribución, incrementando costos de inversión y mantenimiento.
• Calidad de suministro: un FP bajo puede afectar la estabilidad y calidad del suministro eléctrico, provocando fluctuaciones de voltaje y afectando el desempeño de otros equipos sensibles.

¿Cómo mejorar el factor de potencia y evitar penalizaciones?

Desde enero de 2024, la Comisión Reguladora de Energía (CRE) en México ha establecido nuevos requerimientos, exigiendo que los usuarios en media y alta tensión mantengan un factor de potencia de al menos 0.95, con una mejora gradual a 0.97 para 2026.

La corrección del factor de potencia se logra principalmente mediante la instalación de equipos que compensen la energía reactiva consumida por las cargas inductivas. Las soluciones más comunes incluyen:

• Bancos de capacitores: estos dispositivos suministran potencia reactiva capacitiva que contrarresta la potencia reactiva inductiva de las cargas, elevando el factor de potencia.
• Filtros de armónicos: además de corregir el factor de potencia, estos equipos eliminan distorsiones armónicas en la red eléctrica, mejorando la calidad de la energía.
• Motores síncronos: operando en sobreexcitación, pueden generar potencia reactiva capacitiva, contribuyendo a la corrección del factor de potencia.

Para determinar la capacidad adecuada de los equipos de corrección, es esencial realizar un análisis detallado del consumo energético y del perfil de carga de la instalación. La Comisión Nacional para el Uso Eficiente de la Energía (CONUEE) en México ofrece una herramienta que ayuda a estimar la potencia reactiva que se debe compensar para alcanzar un factor de potencia óptimo, así como la inversión requerida y el ahorro económico potencial.

No obstante, se recomienda recurrir a los expertos para realizar un análisis de calidad de energía. Este estudio permite medir y registrar parámetros eléctricos clave en tiempo real, como el factor de potencia o la presencia de armónicos en la red, para identificar problemas que afectan la eficiencia del sistema eléctrico. Con esta información, es posible determinar qué equipos son necesarios para corregir estas deficiencias. Esto ayuda a optimizar el rendimiento de la instalación, reducir costos por penalizaciones y prevenir fallas en los equipos conectados a la red.

Aplicaciones y beneficios de corregir el factor de potencia

 La corrección del factor de potencia tiene aplicaciones clave en diversos sectores:

• En sistemas fotovoltaicos: la optimización del FP mejora la eficiencia en la potencia de los paneles solares, evitando pérdidas y garantizando un mejor aprovechamiento de la energía generada.
• En sistemas de respaldo eléctrico: instalaciones con UPS de alta potencia, con un FP adecuado reduce la carga en baterías y prolonga su vida útil.
• Infraestructura industrial: la instalación de un filtro de armónicos de potencia permite estabilizar la energía en plantas industriales con alta demanda.
• Edificios comerciales y residenciales: en redes de menor escala, un banco de capacitores en baja tensión ayuda a evitar sobrecargas y mejorar la distribución de la energía.

Normativas y regulaciones sobre el factor de potencia en México 

El marco regulatorio en México establece lineamientos estrictos sobre el factor de potencia, con penalizaciones para quienes no cumplan con los requisitos mínimos. Algunas disposiciones clave incluyen:

• Código de Red: exige que los grandes consumidores mantengan un factor de potencia superior a 0.95 para garantizar la estabilidad del sistema eléctrico.
• Regulaciones de la CRE: desde 2024, las tarifas eléctricas incluyen cargos adicionales por factores de potencia deficientes. Actualmente el FP mínimo debe ser de 0.95 y de 0.97 desde 2026.
• Requerimientos de CFE: los usuarios que no cumplan pueden enfrentar recargos significativos en su facturación mensual. La normativa de CFE indica penalizaciones por debajo de 0.90 y bonificaciones por encima de 0.95.

Dada la importancia de estas normativas, las empresas deben monitorear y optimizar su consumo eléctrico para evitar sanciones y maximizar su eficiencia operativa. Por eso, en Industronic, apoyamos a las empresas a mejorar sus instalaciones eléctricas, con asesoría y soluciones que ayuden al uso eficiente de energía. ¡Contáctenos!