Creșterea eficienței energetice prin îmbunătățirea factorului de putere

In domeniul energiei electrice, una din caile de conservare a resurselor energetice o reprezinta imbunatatirea factorului de putere si gospodarirea rationala a energiei reactive in sistemul electroenergetic. Un factor de putere ridicat reduce circulatia de putere reactiva din centralele electrice spre consumatori, micsorand pierderile de energie electrica pana la un nivel minim determinat de consumul tehnologic propriu. Se obtine astfel o crestere a randamentelor instalatiilor de transport, transformare si distributie a energiei electrice, a sigurantei de functionare si o mai buna utilizare a retelei electrice prin reducerea puterii aparente cu care este incarcata.

Factorul de putere

Raportul pozitiv dintre puterea activa si puterea aparenta kP=P/S se numeste factor de putere. Factorul de putere este intodeauna subunitar, intrucât P este mai mic sau egal cu S. In regim sinusoidal, rezults evident kP=P/S=cosφ. Pentru o instalatie electrics a unui consumator de putere aparenta data, maximul de putere activa, adica maximum de eficacitate, se obtine la un factor de putere cat mai mare (mai aproape de unitate), un defazaj intre tensiune si curent cat mai mic, deci la un consum de energie reactiva din reteaua de distributie cat mai scazut. Problema imbunatatirii factorului de putere este, de fapt, problema reducerii puterii reactive absorbite de consumator din retea.

In exploatare, factorul de putere se determina ca o valoare medie, pe baza contorizarii consumurilor de energie electrica activa si reactiva intr-un interval de timp specificat.

Factorul de putere stabilit in instalatiile electrice in lipsa surselor specializate de compensare a puterii reactive se numeste natural. Factorul de putere minim pe care trebuie sa-l asigure consumatorul la punctul de delimitare cu reteaua furnizorului pentru a nu plati energia reactiva consumata se numeste neutral; este stabilita la 0,92 pentru joasa tensiune si 0,95 in sistemul de medie/inalta tensiune. Factorul de putere pentru care cheltuielile de investitie si exploatare sunt minime se numeste optim; el este determinat pe baza unui calcul tehnico-economic.

Monitorizarea factorului de putere prezinta un interes deosebit atat pentru

producatorul de energie electrica, cat si pentru transportator, distribuitor, furnizor si utilizatorul final, deoarece el influenteaza caracteristicile de performanta al tuturor operatorilor de pe piata de energie electrica, costurile de furnizare a energiei

electrice, precum si capacitatea disponibila de transfer a echipamentelor energetice.

Din aceasta cauza, este necesara cunoasterea, in detaliu, a modului in care se

defineste factorul de putere, a cauzelor care determina valori reduse ale acestuia, a

efectelor unui factor de putere redus si a solutiilor existente, in prezent, pentru

controlul acestuia.

Efectele economice, determinate de functionarea cu un factor de putere redus,

trebuie sa fie luate in considerare la stabilirea tarifului energiei energiei electrice,

urmarindu-se compensarea pierderilor de energie pe care acest mod de functionare

le determina. Avand in vedere faptul ca reducerea factorului de putere este datorata

unor fenomene (cauze) locale, masurile tehnice si financiare adoptate pentru

cresterea acestuia se refera, in special, la nodul din sistemul electroenergetic in care

este conectat utilizatorul care produce reducerea acestuia.

Desi consumatorul care determina acest mod de functionare este penalizat prin

tarif pentru pierderile de energie din sistemul electroenergetic, determinate de

transferul de energie cu factor de putere redus, reducerea caracteristicilor de

performanta ale sistemului si necesitatea cresterii puterii produse pentru acoperirea

acestor pierderi, cu efectele nocive corespunzatoare asupra mediului ambiant, fac

ca acest mod de consum al energiei sa nu fie acceptat.