Energia Reattiva: la principale causa delle perdite di rete.

L'energia elettrica assorbita dai macchinari che non viene effettivamente utilizzata per compiere lavoro utile.

Quello dell’Energia Reattiva è un problema che coinvolge principalmente le realtà industriali. E' quasi impossibile infatti trovarla nelle utenze domestiche in quanto è un costo che viene fatturato solo per misuratori che hanno una potenza impegnata superiore a 16.5 KW. Nelle grandi realtà invece, essendo presenti apparecchiature alimentate da energia elettrica trifase che sono fonte di emissione di quell'energia chiamata appunto “Energia Reattiva”, sta diventando un problema davvero significativo.

Energia Reattiva: cosa è?

Energia Reattiva: va eliminata?

Energia Reattiva: come si interviene?

Energia Reattiva: cosa è?

L'Energia Reattiva è quella parte di energia elettrica che viene assorbita dai macchinari collegati all'impianto ma non viene effettivamente utilizzata per compiere lavoro utile. Viene misurata in kVArh (kilovolt-ampere reattivi ora). Immaginiamola come un'energia che scorre avanti e indietro tra il generatore e il macchinario senza essere mai realmente consumata. Questa energia, opponendosi ai flussi delle cariche elettriche risulta di ostacolo alla distribuzione con la conseguente generazione delle "perdite di rete". In sintesi, il distributore è costretto ad immettere in rete una quantità maggiore di energia elettrica attiva per andare a contrastare quella reattiva che, tra l’altro, non è in grado in alcun modo di generare forza, calore o movimento. Le apparecchiature ed i motori elettrici assorbono energia elettrica dalla rete ma, mentre l’energia attiva viene subito utilizzata da qualsiasi dispositivo, apparecchiatura, motore o macchinario per produrre forza lavoro, l’Energia Reattiva viene immagazzinata per un breve periodo dai motori e i trasformatori e poi essere rilasciata nuovamente in rete. Questo accade perché qualsiasi apparecchio elettrico assorbe energia dall'impianto anche quando non è in funzione. Possiamo quindi avere una chiara idea di cosa sia l'Energia Reattiva. L'energia Reattiva è una dispersione di energia delle macchine industriali o artigianali senza che esse siano attive per la produzione. E' interesse primario quindi, per qualsiasi impresa, minimizzare l'Energia Reattiva in quanto più questa è alta più l'impianto aumenterà il consumo dell’energia attiva per generare forza lavoro.

Energia Reattiva: va eliminata?

La risposta a questa domanda è NO! Nonostante possa sembrare strano, l’Energia Reattiva serve nell’impianto stesso per far funzionare tutte le apparecchiature quali i motori, i trasformatori, ecc. Non può mai quindi essere eliminata completamente, ma può (e deve) essere ridotta al minimo. Tale riduzione si può ottenere tramite accorgimenti tecnici e macchinari dedicati.

IMPORTANTE: In caso di una eccessiva produzione di energia reattiva sono previste anche delle penali nella fattura energetica. Questo perché il distributore vuole che non ci siano dispersioni di energia sulla propria rete elettrica. In casi particolari (quando il fattore di potenza [cosφ] medio mensile è inferiore a 0,7) c'è l'obbligo di legge

Queste penali cambiano ogni anno e vengono stabilite dall'Autorità di Regolazione per Energia, Reti e Ambiente (ARERA) (clicca sul file pdf per visualizzare le ultime disposizioni in materia di regolazione tariffaria dell’energia reattiva sulle reti elettriche in alta e altissima tensione)

Energia Reattiva: come si interviene?

L'immissione di Energia Reattiva sulla rete può essere ridotta tramite l'utilizzo di dispositivi dedicati.

I più comuni per intervenire sul problema sono i rifasatori.

Il rifasatore

Un rifasatore trifase è un dispositivo che permette di rifasare un impianto elettrico industriale andando ad aumentare il fattore di potenza cosφ e riducendo lo sfasamento di linea che si genera a causa dell’uso di motori e trasformatori. Il dispositivo prevede il collegamento di condensatori in parallelo ai carichi. Questi generano Potenza Reattiva che va ad alimentare i vari macchinari sostenendo i campi elettromagnetici riducendo lo sfasamento tra tensione e corrente. In sintesi i condensatori generano una potenza reattiva che non viene più prelevata dalla rete.

I vantaggi di avere un rifasatore trifase:

si evita il blocco dell’erogazione dell’energia;
diminuisce la corrente totale a parità di potenza attiva trasmessa;
si riducono le perdite di energia;
aumenta la capacità di trasporto sulle linee.

La migliore soluzione dal punto di vista tecnico, sarebbe quella di installare dei condensatori ovunque ci siano macchinari con un basso fattore di potenza. Un impianto industriale, però, può avere decine o centinaia di dispositivi per cui la soluzione non è economicamente percorribile. Inoltre, la distribuzione vieta l’installazione di condensatori fissi alla rete e gli stessi possono essere utilizzati solo se realmente necessario. Il problema si risolve attraverso l'installazione di un rifasatore centralizzato. I dispositivi più moderni poi, sono in grado di fornire potenza reattiva solo quando necessario, seguendo tutti i carichi dell’impianto.

Alternative

Negli ultimi anni, divenendo la Power Quality un argomento molto più discusso per le realtà industriali - anche perché intervenire sulle inefficienze della rete con la conseguente diminuzione del consumo di TEP (tonnellate equivalenti di petrolio) è l'unico vero intervento di efficientamento energetico - sono stati sviluppati sistemi che in un unico dispositivo concentrano le tecnologie per intervenire simultaneamente, oltre che sull'Energia Reattiva, su tutte le inefficienze dell'impianto. Questi dispositivi, installati a monte di tutti i carichi e a valle dell’interruttore generale, andando ad ottimizzare l’impedenza d’ingresso dei carichi distribuiti presenti nell’impianto, riescono a ridurre tutta quell’energia (derivante anche dalle altre inefficienze quali le sovratensioni, gli squilibri o i buchi di tensione, la distorsione armonica, lo sbilanciamento delle fasi ecc.) non funzionale all'impianto e che genera solo l'aumento dei costi della stessa.

Conclusioni

In conclusione, se l'impianto immette in rete Energia Reattiva si deve intervenire quanto prima. Poi, che si decida di intervenire sulla diminuzione della produzione di Energia Reattiva o intervenire, come sarebbe consigliato, su tutte le inefficienze dell'impianto stesso, qualsiasi sarà l'investimento, si ripagherà in poco tempo. E oltre al portafoglio, sarà anche la coscienza a beneficiarne. La diminuzione di energia consumata infatti, porterà, oltre che un beneficio economico anche un minor impatto sull'ambiente da parte dell'organizzazione. Ed è l'unica cosa che conta quando si parla di efficienza energetica.

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