ENERGIA REATTIVA: SIGNIFICATO, IMPATTI E SOLUZIONI PER RIDURLA

L’energia elettrica è una risorsa fondamentale per il funzionamento di abitazioni, uffici e industrie. Tuttavia, non tutta l'energia erogata da un impianto elettrico è interamente utilizzabile per alimentare i dispositivi: una parte di essa, denominata energia reattiva, svolge un ruolo importante nel corretto funzionamento del sistema, ma non contribuisce direttamente alla produzione di lavoro utile. 

Comprendere cosa sia l'energia reattiva e come influisca sulle bollette energetiche è essenziale per ottimizzare i consumi e ridurre i costi.

Cos'è l'energia reattiva

L'energia reattiva è una componente dell'energia elettrica che non viene trasformata in energia utile, come calore, luce o movimento, ma è necessaria per mantenere in funzione i campi magnetici di alcuni dispositivi elettrici. Questa energia si manifesta principalmente in presenza di apparecchiature come motori, trasformatori e lampade fluorescenti, che operano grazie a circuiti induttivi o capacitivi.

In un sistema elettrico, l'energia fornita si divide in due componenti principali:

• Energia attiva (kWh): è l'energia effettivamente utilizzata per compiere lavoro, come accendere una lampadina o alimentare un motore;
• Energia reattiva (kvarh): non produce lavoro utile, ma è necessaria per creare i campi magnetici indispensabili al funzionamento di alcuni dispositivi.

Il funzionamento dell'energia reattiva si basa su un principio fondamentale dell'elettrotecnica: la presenza di carichi induttivi (come i motori) o capacitivi (come alcuni tipi di condensatori) provoca uno sfasamento tra la corrente e la tensione. Questo sfasamento genera una componente di energia che oscilla continuamente tra il generatore e il carico senza essere utilizzata.

Un parametro chiave per valutare la presenza di energia reattiva è il fattore di potenza, che misura quanto efficacemente l'energia elettrica viene convertita in lavoro utile. Un fattore di potenza ideale è pari a 1, ma quando è inferiore, indica la presenza di energia reattiva nel sistema.

La differenza tra energia attiva e reattiva

La differenza principale tra energia attiva e energia reattiva risiede nella loro funzione e utilizzo all'interno del sistema elettrico.

L'energia attiva, misurata in kilowattora (kWh), è quella che effettivamente compie lavoro utile. Viene utilizzata per:

• Accendere dispositivi elettronici;
• Alimentare elettrodomestici;
• Far funzionare macchinari industriali.

In sostanza, l'energia attiva è quella che contribuisce direttamente al consumo visibile e misurabile in bolletta.

L'energia reattiva, misurata in kilovoltampere reattivi orari (kvarh), non compie lavoro utile, ma è necessaria per mantenere in funzione i campi magnetici nei dispositivi elettrici. La sua presenza si verifica soprattutto in sistemi con:

• Motori elettrici;
• Trasformatori;
• Lampade fluorescenti e LED con reattori induttivi o capacitivi.

Mentre l'energia attiva viene consumata e trasformata, l'energia reattiva oscilla tra il generatore e i carichi, senza essere effettivamente consumata. Tuttavia, questa componente può sovraccaricare le reti elettriche, riducendone l'efficienza.

La coesistenza di energia attiva e reattiva all'interno di un sistema elettrico è inevitabile, ma il loro rapporto deve essere ottimizzato per garantire efficienza e contenere i costi.

L'energia reattiva in bolletta

La presenza di energia reattiva in bolletta può sorprendere molti utenti, soprattutto quando si osservano costi aggiuntivi legati a questa componente. Ma perché l'energia reattiva compare nelle bollette?

L'energia reattiva rappresenta un costo per il distributore elettrico, poiché richiede una maggiore capacità di trasporto e gestione della rete. Sebbene non venga trasformata in lavoro utile, l'energia reattiva occupa spazio nella rete, aumentando le perdite di trasmissione e riducendo l'efficienza complessiva del sistema. 

Il calcolo dell'energia reattiva si basa sul fattore di potenza. Se il fattore di potenza è troppo basso, ciò indica che il consumo di energia reattiva è elevato rispetto all'energia attiva consumata. Di solito, i fornitori di energia prevedono un limite massimo di energia reattiva che può essere consumata senza costi aggiuntivi. Superato questo limite, vengono applicate delle penali per scoraggiare un uso inefficiente della rete.

Ad esempio, nelle utenze industriali o commerciali, dove il consumo di energia reattiva è più comune, la bolletta può includere una voce specifica legata a questa componente. Per le utenze domestiche, invece, l'energia reattiva è meno rilevante, poiché gli elettrodomestici e i dispositivi utilizzati producono livelli molto bassi di energia reattiva.

Le penali dell'energia reattiva

Le penali vengono applicate in base al rapporto tra energia reattiva ed energia attiva consumata. In generale, le condizioni per l'applicazione delle penali includono:

• Fattore di potenza basso: se il fattore di potenza scende sotto il valore soglia (di solito 0,9), ciò indica un consumo eccessivo di energia reattiva rispetto all'energia attiva.
• Superamento della soglia di consumo: i fornitori stabiliscono un limite massimo per il consumo di energia reattiva, espresso in kvarh. Superato questo limite, vengono addebitate penali aggiuntive.

Per evitare le penali legate all'energia reattiva, è possibile adottare alcune soluzioni tecniche, tra cui:

• Installazione di condensatori: i condensatori compensano l'energia reattiva generata dai carichi induttivi, migliorando il fattore di potenza.
• Ottimizzazione degli impianti elettrici: una progettazione accurata degli impianti può ridurre la produzione di energia reattiva.
• Monitoraggio del consumo: utilizzare strumenti di monitoraggio per tenere sotto controllo il fattore di potenza e intervenire tempestivamente in caso di inefficienze.

Ridurre il consumo di energia reattiva non solo evita le penali, ma migliora l'efficienza complessiva dell'impianto elettrico, generando risparmi a lungo termine.