Melhorar a eficiência energética: fator de potência e regulamentos ENRE
O fator de potência (FP), também conhecido como cos φ, é uma medida fundamental para avaliar a eficiência no uso de energia elétrica em instalações e redes. Manter um FP adequado permite minimizar perdas e evitar danos à infraestrutura elétrica, tanto para o usuário quanto para as distribuidoras. Dada a sua importância, a ENRE estabeleceu regulamentações específicas através do “Programa de Melhoria do Fator de Potência”, a fim de promover um uso mais eficiente da energia e reduzir a circulação de energia reativa que impacta negativamente o sistema. Neste contexto, são detalhadas as medidas que os utilizadores devem adotar para cumprir os limites exigidos e evitar sobretaxas.
O que é fator de potência?
O fator de potência (FP), também denominado cosseno de fi ou cos φ, das instalações elétricas é a expressão matemática do inevitável fenômeno físico que permite o seu funcionamento.
Se a existência de cos φ é tão crucial, por que precisamos nos preocupar com isso? Porque, como tantas coisas, é benéfico dentro de certos limites, fora dos quais também produz inconvenientes.
Se cos φ mede um fenômeno físico não evitável, como ele é limitado para que fique dentro de valores em que suas vantagens sejam aproveitadas sem prejuízos?
A resposta é: compensar seus efeitos para trazê-lo a valores dentro dos quais seja eficiente.
Deve-se considerar que o valor do cos φ está inteiramente dependente das características dos consumos que os utilizadores do serviço eléctrico ligam à rede pública, sejam eles máquinas, electrodomésticos, iluminação, etc., etc.
Antes de prosseguir com as determinações regulatórias para aumento de eficiência, é oportuno resumir detalhes do cos φ:
- O fator de potência/cosseno de fi/cos φ mede o uso de energia elétrica.
- Os valores de cos φ podem variar entre 0 e 1. O valor cos φ =1 é o ótimo ideal.
- cos φ relaciona as potências reativas ativas (úteis) e indutivas (esta última, não útil)
- Quanto menor o cos φ, maior será a perda de energia útil e maiores serão os danos às instalações e redes elétricas, tanto para o usuário quanto para a distribuidora.
- Aumentar o valor do cos φ através da correção obtém múltiplos benefícios técnicos, económicos e ambientais.
- A correção do cos φ é obtida aumentando a potência reativa capacitiva que neutraliza a potência reativa indutiva não útil.
- Os produtos que aumentam o cos φ são compensadores de potência reativa. Existem os eletrônicos, que são os mais modernos, também existem os híbridos e os tradicionais. De forma imprecisa, mas comum, todos os compensadores cos φ são chamados de capacitores. Tais condensadores foram a primeira solução para compensar cos φ desde o início do século XX e esse nome conseguiu perdurar até aos dias de hoje.
Exibição gráfica:
A situação inicial é mostrada no gráfico a seguir que, em função do tempo, mostra o valor da tensão de alimentação e da corrente de carga quando a carga é de natureza indutiva. Neste caso a tensão (cor azul claro) vai de zero a valor positivo no período 1 enquanto a corrente (sem correção, cor vermelha) faz o mesmo entre os períodos 3 e 4, ficando atrasada em relação à tensão. Esta mudança de fase cria um ângulo φ que é o que dá origem ao fator de potência quando é definido com base no seu cosseno.
Caso a mudança de fase do ângulo φ seja compensada pela conexão de uma carga capacitiva, cria-se uma “corrente corretiva” (cor violeta) que é adicionada à corrente não corrigida existente.
A soma das duas correntes mencionadas dá origem a uma única corrente indicada como Corrente Corrigida, que está em fase com a tensão, portanto o ângulo φ não existe. Neste caso a tensão e a corrente vão de zero a valores positivos simultaneamente, o que é a situação ideal para qualquer instalação compensada.
O que foi regulamentado estabelecido em relação ao cos φ?
Através da Resolução ENRE 85/2024, publicada em 02/02/2024, aquele órgão regulador instituiu o “PROGRAMA DE MELHORIA DO FATOR DE POTÊNCIA”. A iniciativa visa o uso eficiente da energia elétrica nas instalações de distribuição das áreas de concessão da EDESUR SA e EDENOR SA
Desde a data de publicação da referida resolução, a ENRE publicou outras Resoluções complementares e modificadoras da mesma, que se detalham a seguir com sua data oficial de publicação:
- Res. 222/2024 09/04/2024
- Res. 522/2024 02/08/2024
- Res. 544/2024 15/08/2024
- Res. 628/2024 09/09/2024
A Res. 628/2024, que é a mais recente, condensa as considerações e determinações atualmente em vigor para o desenvolvimento do “PROGRAMA DE MELHORIA DO FATOR DE ENERGIA”.
O que determinou especificamente o ENRE?
- A penalização para instalações de abastecimento que tenham cos φ inferior a 0,95 para utilizadores residenciais das tarifas T1 e T2 (para T3 utiliza-se a grandeza tangente de fi ou tan φ)
- O objetivo do programa é reduzir a circulação de energia reativa indutiva pela rede de distribuição de energia elétrica que produz efeitos negativos, mas que podem ser remediados com a correção do cos φ nos pontos de consumo.
- O programa ENRE estabelece que os usuários serão penalizados:
- Residenciais T1 e T2 cujo cos φ é inferior a 0,95
- T3 (grandes demandas) cujo tan φ é maior que 0,33
Todos os usuários que não cumpram os limites acima deverão compensar a energia reativa indutiva consumida para evitar serem penalizados.
Caso contrário, a EDENOR e a EDESUR poderão cobrar uma “sobretaxa de separação”.
Como são definidos os fornecimentos e tarifas pela ENRE?
- Usuários de pequena demanda: aqueles cuja demanda máxima é inferior a 10 kW (quilowatts)
- Usuários de média demanda: são aqueles cuja demanda média máxima de 15 minutos consecutivos é igual ou superior a 10 kW (quilowatts) e inferior a 50 kW (quilowatts).
- Usuários de alta demanda: todos os demais incluídos em A e B.
- A Pequenas demandas: com base no consumo em kWh
- B e C Demandas de médio e grande porte baseadas em
- consumo em kWh
- a potência contratada em kW
- Taxa 1 – RX (para o qual X pode ser de 1 a 6)
- Taxa 1 – G são utilizadores gerais, a categoria aplica-se a clientes com utilização final não residencial
- Tarifa 1 – AP correspondente à Iluminação Pública
O que a ENRE autorizou para casos com cos φ inferior a 0,95?
- Não multar fornecimentos a usuários residenciais monofásicos, independentemente do seu nível de consumo em kWh
- Utilizadores residenciais finos com ligação a rede trifásica
- Taxa multa de usuários 1G para uso geral não residencial
- Usuários multados Taxa 1 para iluminação pública para consumo superior a 300 kWh bimestralmente.
- Utilizadores finos de T2 e T3
Se cos φ for menor que 0,95, o que o distribuidor deve fazer?
Caso o medidor do usuário registre cos φ menor que 0,95, a distribuidora deverá informar o usuário por meio de notificação na fatura com o valor medido e conceder prazo de 60 dias para correção.
Caso o fator de potência não seja corrigido nesse prazo, a distribuidora fica autorizada a aplicar sobretaxa aos valores da tarifa fixa e variável mensal da energia consumida, aumentando-os em 1,50% a cada centésimo (0,01 ou fração). de 0,005 (cinco milésimos) de variação do cosseno de cos φ em relação ao valor de referência de 0,95 nos meses em que o cálculo de cos φ estiver fora do limite aceitável.
O valor correspondente a esta sobretaxa deverá ser detalhado na fatura, especificamente na seção “Detalhe – Conceitos elétricos” na descrição “Sobretaxa de separação em cos φ”.
Adicionalmente, o valor do cos φ resultante deverá constar no verso da sua fatura.
Desde quando a multa é paga?
A ENRE estabeleceu um cronograma progressivo para aplicação de multas:
- 1º de outubro de 2024: será cobrado 30% da sobretaxa.
- 1º de maio de 2025: aumentará para 60%.
- 1º de dezembro de 2025: passará para 100% da sobretaxa.
A tabela de multa valerá para quem tiver fator de potência entre 0,85 e 0,95. Para quem não atingir 0,85, não será aplicado esse cronograma, mas sim as multas estabelecidas conforme tabela tarifária vigente.
O limite máximo da multa não pode exceder 40% dos encargos líquidos da sua fatura, antes dos impostos.
O que é específico do regime de Propriedade Horizontal (*) e do cos φ?
- A ENRE decidiu que para os imóveis em regime de Propriedade Horizontal (*) dentro das áreas de concessão de uma distribuidora (**) que possuam uma ligação geral comum que alimente todos os usuários coproprietários caracterizados na categoria tarifária Tarifa 1 (pequenos créditos) deverá instalar, sempre que possível por motivos construtivos, caso apresente valor inferior ao estabelecido, um equipamento exclusivo para correção automática de cos φ instalado no mesmo propriedade. Tais equipamentos deverão medir o valor do cos φ que está registrado ao nível da ligação geral, e elevá-los de forma que a demanda conjunta de todos os usuários do imóvel não seja inferior a 0,95 (zero vírgula noventa e cinco). A instalação dos equipamentos correspondentes deverá ser comunicada pelo consórcio de proprietários à distribuidora.
- No caso de imóveis abrangidos pelo regime de propriedade horizontal do ponto anterior, a sobretaxa de baixo cos φ será calculada sobre a soma dos encargos fixos mensais e dos encargos variáveis, com base na energia consumida mensalmente e de acordo com a sua categoria tarifária. de todos os usuários coproprietários, incluindo a conta do consórcio de coproprietários correspondente à faixa do cos φ verificado na ligação geral do imóvel. Essa sobretaxa será incluída no faturamento da conta do consórcio coproprietário.
- As distribuidoras (**) poderão cobrar a “sobretaxa de baixo cos φ” aos imóveis em regime de propriedade horizontal ou conjunto imobiliário apenas a partir da instalação pelas empresas de medidores que registrem energia ativa e reativa na ligação.
- As distribuidoras (**) não poderão cobrar qualquer tarifa por serviços de medição de fator de potência, determinação de volumes de compensação, vistorias e/ou autorizações e/ou instalação de medidores nas ligações de imóveis em regime de propriedade horizontal ou conjunto imobiliário, sem prejuízo de que o fornecimento e instalação dos equipamentos de compensação serão da responsabilidade do consórcio de coproprietários.
- No caso de imóveis em regime de propriedade horizontal ou conjunto imobiliário, as distribuidoras (**) deverão conectar o equipamento de correção de cos φ fornecido pela obrigada, caso as instalações às quais esteja conectada sejam próprias da distribuidora. Caso as instalações de ligação do equipamento estejam dentro da área do usuário (após um elemento de corte que separa as instalações do equipamento das do distribuidor), o responsável pela conexão do equipamento será o responsável.
(*) contemplado no Título V do Livro Quarto do Código Civil e Comercial da Nação ou Complexo Imobiliário regulamentado no Título VI Capítulo 1 do mesmo Código
(**) EDESUR SA e EDENOR SA
Produtos para compensar cos φ
Compensadores eletrônicos
São os mais modernos e eficientes para conseguir economia e garantir a estabilidade da rede de energia elétrica. Destinam-se a instalações em edifícios de médio e grande porte, indústrias, etc.
Eles reduzem significativamente os custos, eliminam penalidades de energia reativa e prolongam a vida útil da rede elétrica.
Eles são muito fáceis de instalar e requerem manutenção mínima. Eles conseguem simultaneamente compensar cos φ, eliminar harmônicos e compensar o desequilíbrio de fase.
Capacitores Inteligentes
Reduzem perdas, melhoram o fator de potência e a qualidade da energia.
Eles integram medição e controle modernos, eletrônica de potência, comunicação em rede, controle de automação e capacitores de potência.
Função de autoproteção contra: sobretensão, baixa tensão, curto-circuito, sobrecorrente, sobreharmônicos e superaquecimento.
Confiamos que esta revisão será útil ao leitor para identificar os elementos básicos em relação ao fator de potência, a necessidade de reduzi-lo através de compensações e a regulamentação que a ENRE emitiu a este respeito ao longo de 2024.
Eng. Carlos Chababo e Jorge Rivadulla
Diretor
EFFISNE
www.effisine.com
e-mail: consultas@effisine.com
WA: +54 911 2728 5562