Factor de potencia: cómo funciona la multa de CFE (y cómo eliminarla)

¿Qué es el factor de potencia?

El factor de potencia (FP) mide qué tan eficientemente su instalación usa la energía eléctrica que recibe. Se define como la relación entre la potencia activa (kW, la que realmente hace trabajo útil: mover un motor, generar calor, iluminar) y la potencia aparente (kVA, la que efectivamente circula por las líneas y transformadores). Un FP de 100% significa que toda la energía suministrada se aprovecha; un FP menor implica que una parte de la capacidad de la red se usa para sostener energía reactiva que no produce trabajo.

La energía reactiva la consumen sobre todo motores, transformadores y equipos de inducción operando por debajo de su carga nominal —muy común en plantas con motores sobredimensionados o con muchos equipos en espera (idle).

La fórmula del recargo

Cuando el factor de potencia promedio del periodo de facturación cae por debajo de 90%, CFE aplica un recargo sobre el importe de energía y demanda (antes de IVA) calculado como:

recargo = 3/5 × (90 / FP − 1)

donde FP se expresa como número entero de porcentaje (por ejemplo, 82.73). El resultado es un porcentaje que se suma al importe facturado. Cuanto más se aleja el FP de 90%, el recargo crece de forma no lineal: cae poco al principio y se dispara conforme el FP se acerca a valores bajos.

Ejemplo numérico

Tomemos un FP medido de 82.73%, un valor real y frecuente en instalaciones con motores viejos o sobredimensionados. Sustituyendo en la fórmula: recargo = 3/5 × (90/82.73 − 1) = 3/5 × (1.0879 − 1) = 3/5 × 0.0879 ≈ 0.0527, es decir, un recargo de 5.27% sobre el importe de energía y demanda de esa factura.

En una factura industrial de $170,000 MXN de energía y demanda, ese recargo representa cerca de $8,960 MXN adicionales cada mes —más de $107,000 MXN al año— únicamente por operar con un factor de potencia bajo. Corregirlo no reduce el consumo de energía activa, pero elimina por completo ese cargo.

La bonificación por FP alto

El mecanismo también premia: cuando el factor de potencia supera 90%, CFE aplica una bonificación sobre el mismo importe, calculada como bonificación = 1/4 × (1 − 90/FP). El beneficio máximo, con FP de 100%, ronda 2.5% de descuento sobre energía y demanda —un incentivo adicional para no sólo cumplir el mínimo, sino operar cerca del óptimo.

Cómo corregirlo

La corrección estándar es instalar un banco de capacitores dimensionado para compensar la energía reactiva (kVArh) reportada en la factura, ya sea de forma centralizada en el tablero principal o distribuida junto a los motores más grandes. Un banco bien dimensionado suele llevar el FP por encima de 95% de forma sostenida, eliminando el recargo y capturando buena parte de la bonificación.

Antes de invertir en corrección, vale la pena revisar el historial de kVArh y FP de al menos 12 facturas: un FP bajo pero estable sugiere un banco de capacitores fijo; un FP que varía mucho mes a mes sugiere que conviene un banco con control automático (switching por pasos) para no sobrecorregir en horas de baja carga.

El caso de negocio: retorno de inversión

Un banco de capacitores industrial suele costar entre $600 y $1,200 MXN por kVAr instalado, dependiendo de si es fijo o con control automático. Siguiendo el ejemplo anterior —un recargo de 5.27% equivalente a más de $107,000 MXN al año en una factura de $170,000 MXN mensuales de energía y demanda—, el retorno de inversión de un banco correctamente dimensionado suele ubicarse entre 12 y 24 meses, sin contar la bonificación adicional que se gana al superar 90% de FP.

Además del ahorro directo en la factura, corregir el factor de potencia libera capacidad en transformadores y cableado internos —porque una parte de esa capacidad deja de destinarse a sostener energía reactiva—, lo que en instalaciones que planean crecer puede posponer o evitar una inversión en infraestructura eléctrica interna.