¿Qué significa potencia reactiva?
En los sistemas de redes eléctricas, la potencia reactiva es la potencia que fluye de vuelta desde un destino hacia la red en un escenario de corriente alterna.
En un sistema de corriente continua, la tensión y la carga son estáticas y, por decirlo de forma sencilla, la dirección de la energía es «unidireccional», pero en corriente alterna hay distintas fases que tienen que ver con elementos del sistema como condensadores e inductores.
La potencia reactiva consigue que la energía vuelva a la red durante las fases pasivas. También conocida como: potencia fantasma.
Definición de potencia reactiva
Otra forma de explicarlo es que la potencia reactiva es la potencia resultante en vatios de un circuito de CA cuando la forma de onda de la corriente está desfasada con respecto a la forma de onda de la tensión, normalmente en 90 grados si la carga es puramente reactiva, y es el resultado de cargas capacitivas o inductivas.
El trabajo real sólo se realiza cuando la corriente está en fase con la tensión, como en las cargas resistivas. Un ejemplo es alimentar una bombilla incandescente; en una carga reactiva la energía fluye hacia la carga la mitad del tiempo, mientras que en la otra mitad la energía fluye desde ella, lo que da la ilusión de que la carga no está disipando o consumiendo energía.
Tres tipos de potencia
La potencia reactiva es uno de los tres tipos de potencia presentes en los circuitos cargados.
Potencia real
La cantidad real de potencia en vatios que disipa el circuito
Potencia reactiva
La potencia disipada resultante de cargas inductivas y capacitivas medida en voltios-amperios reactivos (VAR)
Potencia aparente
La combinación de la potencia reactiva y la potencia real medida en voltios-amperios (VA)
La potencia reactiva también se llama «potencia fantasma» porque no es evidente adónde va. Es de conocimiento general que las cargas reactivas, como los condensadores y los inductores, no disipan realmente potencia en el sentido de que no se utiliza para alimentarlos, pero la medición de la tensión y la corriente a su alrededor indica el hecho de que pierden tensión y consumen corriente.
La potencia disipada a través de esta caída de tensión y consumo de corriente es en forma de calor o energía residual y no se realiza como trabajo real; de ahí que los ingenieros hayan buscado formas de reducirla.
Debido a esta energía fantasma, los conductores y generadores deben tener la potencia y el tamaño adecuados para transportar la corriente total, incluida la residual, y no sólo la corriente que realiza el trabajo real.
El péndulo de un reloj
Algunos expertos en energía hablan de la potencia reactiva como parte del movimiento de un condensador que se asemeja al movimiento del péndulo de un reloj desde su cenit hasta su nadir. En esta analogía, cuando el péndulo sube, la corriente alterna suministra potencia activa a un dispositivo de destino. Cuando el péndulo vuelve a bajar, la potencia reactiva vuelve a la red para ser absorbida.
En este tipo de definiciones, los expertos dirían que la energía reactiva es energía que circula de un lado a otro entre la fuente y la carga, concretamente, que la energía reactiva «se desvanece» hacia una fuente. En cierto sentido, esto se relaciona con el retardo entre la corriente y la tensión. Además de los condensadores, se pueden utilizar compensadores estáticos de VAr y condensadores síncronos para gestionar la potencia reactiva en un sistema.
La clave está en colocar los equipos de corriente reactiva cerca de las cargas de potencia. Esto reduce la cantidad de corriente reactiva que el sistema de suministro tiene que transportar a una distancia determinada.
La potencia reactiva en la red
Para hacer frente a las realidades de la corriente alterna y las rutas cambiantes de la energía, los planificadores se aseguran de poner en marcha medidas de control de la tensión. Los expertos en energía señalan que incluso un cambio del 5% en la tensión de un sistema determinado puede causar apagones y otros problemas.
Para ello, muchos elementos de un sistema eléctrico, como los transformadores, pueden pasar de suministrar a absorber potencia reactiva por fases. Pero los que están cerca del sector subrayan que esto va a ser aún más importante a medida que pasemos parte de la red eléctrica estadounidense a las energías renovables.
Potencia reactiva y energías renovables
La potencia reactiva también es muy importante en el contexto de nuestras cambiantes redes energéticas.
Por muchas razones importantes, las energías renovables como la solar y la eólica están sustituyendo a fuentes de energía tradicionales como el carbón y el gas natural. Pero eso puede tener ramificaciones para la red eléctrica en su conjunto.
«Una oleada de energías renovables en una red sin suficiente masa giratoria podría causar graves problemas: cortes de energía en determinadas zonas en un esfuerzo por volver a ajustar la demanda a la oferta, y desconexión de grandes centrales eléctricas de la red para evitar que se sobrecarguen», escribe Archie Robb en Renewable Energy World, describiendo el principio de “inercia de la red” y cómo se aplica a la gestión de la energía reactiva en un sistema que está cambiando a la construcción renovable.
A medida que las renovables suministren energía a la red de forma diferente, habrá más necesidad de microgestionar la potencia activa y la potencia reactiva en consecuencia.