Calculadora de Demanda Máxima y Factor de Carga

Qué calcula la herramienta

Ingresa tu consumo del periodo en kilovatios-hora, tus demandas medidas en kilovatios y el cargo por demanda de tu tarifa, y la calculadora devuelve tu factor de carga como porcentaje, con una clasificación que va de crítico a excelente. Al mismo tiempo calcula tu demanda promedio, tu demanda facturable según la regla de tu tarifa CFE y el cargo por demanda que esa demanda facturable genera cada mes y cada año.

Bajo la tarifa GDMTH la herramienta aplica la fórmula horaria oficial de la demanda facturable, que pondera tus demandas de punta, intermedia y base con los factores FRI y FRB; bajo la tarifa GDMTO usa tu demanda máxima directa. También estima el costo por demanda por cada kWh consumido y, si escribes una demanda objetivo, cuánto ahorrarías al mes y al año recortando tu pico hasta ese nivel.

Factor de carga y demanda máxima, en una frase cada uno

La demanda máxima es el mayor promedio de potencia que tu medidor registra en un intervalo de quince minutos durante todo el ciclo de facturación. No es un pico instantáneo ni un promedio del mes: es el peor cuarto de hora, y por sí solo determina el cargo por demanda de todo el periodo, aunque haya ocurrido una única vez.

El factor de carga es la relación entre tu demanda promedio y esa demanda máxima. Expresado como porcentaje, dice qué tan parejo es tu consumo: un factor alto significa que operas cerca de tu pico casi todo el tiempo y aprovechas bien la capacidad que pagas; uno bajo significa que un pico breve te obliga a pagar por capacidad que usas muy poco.

Las fórmulas detrás del resultado

El factor de carga se calcula así: factor de carga = demanda promedio ÷ demanda máxima. La demanda promedio, a su vez, es tu energía entre las horas del periodo, es decir demanda promedio (kW) = kWh ÷ (24 × días). Combinando ambas, el factor de carga también es kWh ÷ (demanda máxima × 24 × días), lo que te permite calcularlo directamente desde el consumo del recibo y el pico del medidor.

El cargo por demanda es sencillo una vez que conoces la demanda facturable: cargo por demanda = demanda facturable (kW) × cargo por demanda ($/kW). Lo que cambia entre tarifas es cómo se obtiene esa demanda facturable, y ahí es donde entra la regla horaria de la GDMTH que se explica más abajo.

La regla de la demanda facturable en la tarifa GDMTH

La GDMTH no factura tu pico crudo. Combina tus tres demandas horarias con una fórmula publicada por la CFE: DF = DP + FRI × (DI − DP) + FRB × (DB − DPI), donde DP es la demanda en punta, DI la intermedia, DB la de base, DPI el mayor entre DP y DI, y los factores son FRI = 0.30 y FRB = 0.15. Los términos entre paréntesis nunca son negativos: si el resultado de una resta es menor a cero, se toma como cero.

La lógica premia concentrar tu demanda en los horarios de base y castiga menos la demanda intermedia que la de punta. Con los valores por defecto (DP 180, DI 200, DB 210), la DPI es 200, y la demanda facturable resulta 180 + 0.30 × 20 + 0.15 × 10 = 187.5 kW, bastante por debajo del pico bruto de 210 kW. Esa es la cifra sobre la que se cobra el cargo por demanda.

GDMTO frente a GDMTH: cuál te conviene modelar

La CFE ofrece dos grandes tarifas de media tensión para demandas de 100 kW o más. La GDMTO aplica un solo cargo de energía y factura la demanda máxima medida directa, sin ponderación horaria. La GDMTH divide el día en horarios de base, intermedio y punta, con cargos de energía distintos y con la demanda facturable ponderada por FRI y FRB.

Para un usuario que puede desplazar carga fuera del horario punta, la GDMTH suele resultar más barata porque tanto la energía como la demanda se abaratan al operar en base. Para una carga plana que no puede moverse, la GDMTO puede ser más simple y competitiva. La calculadora te deja alternar entre ambas para ver cómo cambia tu demanda facturable y tu cargo con los mismos datos.

Cómo leer los resultados

La cifra principal es tu factor de carga con su clasificación. Debajo aparecen la demanda promedio, la demanda facturable y el cargo por demanda mensual y anual, que es donde vive el dinero. El costo por demanda por kWh traduce ese cargo a un precio por unidad de energía, útil para comparar meses o sitios en una misma vara.

La línea de ahorro potencial es la más accionable: cuando escribes una demanda objetivo por debajo de tu demanda facturable actual, la herramienta calcula cuánto bajaría el cargo. La gráfica muestra tu demanda promedio, tu máxima y tu facturable lado a lado, así que la brecha entre la barra promedio y la máxima es, literalmente, tu factor de carga hecho imagen.

Escala de clasificación del factor de carga

Para interpretar el porcentaje, la herramienta usa una escala armonizada: por debajo de 25% es crítico, de 25 a 40% es pobre, de 40 a 55% es regular, de 55 a 70% es bueno y 70% o más es excelente. Los valores por defecto dan 59.5%, que cae en el rango bueno, típico de una industria de uno a dos turnos con algo de pico.

Estos rangos son guías, no reglas rígidas, porque el factor de carga saludable depende del tipo de instalación. Un centro de datos vive entre 85 y 95%; una manufactura continua, entre 60 y 75%; una planta de un solo turno, entre 40 y 60%; una oficina, entre 35 y 50%; y un comercio o restaurante, entre 25 y 40%. Compara tu resultado contra tu propio giro antes de juzgarlo.

Cinco ejemplos resueltos de demanda máxima y factor de carga

Ejemplo 1: el factor de carga base

Una planta consume 90,000 kWh en un periodo de 30 días y su demanda máxima es 210 kW. La demanda promedio es 90,000 ÷ (24 × 30) = 90,000 ÷ 720 = 125.0 kW. El factor de carga es 125.0 ÷ 210 = 0.595, es decir 59.5%, que la escala clasifica como bueno. Es un perfil de dos turnos con un pico marcado que aún deja espacio para mejorar.

Ejemplo 2: la demanda facturable GDMTH con FRI y FRB

La misma planta está en GDMTH con DP = 180 kW, DI = 200 kW y DB = 210 kW. La DPI es el mayor entre 180 y 200, o sea 200. Entonces DF = 180 + 0.30 × (200 − 180) + 0.15 × (210 − 200) = 180 + 6 + 1.5 = 187.5 kW. Con un cargo por demanda de $500/kW-mes, el cargo mensual es 187.5 × 500 = $93,750.00, y al año $1,125,000.00. Nota que se factura sobre 187.5 kW y no sobre los 210 kW del pico bruto.

Ejemplo 3: el caso límite en que la ponderación no ayuda

Supón que el pico de la misma carga ocurre en horario punta: DP = 210 kW, DI = 190 kW, DB = 180 kW. Ahora la DPI es 210, y DF = 210 + 0.30 × (190 − 210) + 0.15 × (180 − 210). Como ambas restas son negativas se toman como cero, así que DF = 210 kW. La ponderación horaria solo reduce tu demanda facturable cuando tus demandas intermedia y de base superan a la de punta; si concentras el pico en punta, pagas por el pico completo.

Ejemplo 4: verificación cruzada y costo por kWh

Verifiquemos el factor de carga por la otra fórmula: kWh ÷ (máxima × 24 × días) = 90,000 ÷ (210 × 720) = 90,000 ÷ 151,200 = 0.595, idéntico al Ejemplo 1. El costo por demanda por kWh es el cargo mensual entre la energía: 93,750 ÷ 90,000 = $1.0417/kWh. Esa cifra, sumada a tu cargo de energía por kWh, es lo que realmente pagas por cada unidad, y explica por qué un factor de carga bajo encarece tanto la electricidad efectiva.

Ejemplo 5: aplanar el pico para ahorrar

Escalonando arranques, la planta baja su demanda máxima de 210 a 170 kW sin recortar producción, así que la energía sigue en 90,000 kWh. El nuevo factor de carga es 125.0 ÷ 170 = 73.5%, ya excelente. Si con ese aplanado la demanda facturable cae a unos 160 kW, el cargo pasa a 160 × 500 = $80,000.00/mes, un ahorro de $13,750.00 al mes y $165,000.00 al año, sin comprar equipo nuevo y solo cambiando cuándo arrancan las cargas grandes.

Tres consejos de experto para gestionar la demanda

Persigue el peor cuarto de hora, no el promedio del mes

Como la demanda facturable la fija un único intervalo de quince minutos, tu esfuerzo debe apuntar a ese momento, no al consumo general. Descarga tus datos de intervalo del portal de CFE o de tu medidor y localiza el cuarto de hora más alto del ciclo. Casi siempre encontrarás dos o tres cargas grandes que coincidieron por accidente; separarlas unos minutos puede bajar la demanda facturable de todo el mes.

Aprovecha la ponderación horaria de la GDMTH a tu favor

Los factores FRI = 0.30 y FRB = 0.15 significan que la demanda que ocurre en base pesa mucho menos que la de punta. Si puedes mover procesos intensivos a la madrugada o a los horarios de base, no solo pagas energía más barata: también reduces la demanda facturable mediante la fórmula. Antes de invertir en equipo, prueba en la calculadora qué pasa si tu pico migra del horario punta al de base.

Dimensiona la demanda contratada a tu pico real

La demanda contratada no puede ser menor al 60% de tu carga conectada ni menor a 100 kW, pero contratar de más te cobra capacidad que no usas, y contratar de menos dispara la penalización por excedente, del orden de $180/kW sobre lo rebasado en GDMTO. Revisa tu historial de doce meses, fija la contratada cerca de tu pico genuino con un margen prudente y reajústala cuando tu operación cambie de escala.

Factor de carga y factor de potencia: no son lo mismo

Esta es la confusión número uno, y cuesta dinero. El factor de carga mide la uniformidad de tu consumo en el tiempo: demanda promedio entre demanda máxima, un número sin unidades entre 0 y 100%. El factor de potencia mide la calidad eléctrica de tu carga en un instante: potencia activa (kW) entre potencia aparente (kVA), y también va de 0 a 1. Uno habla de cuándo consumes; el otro, de cómo consumes.

Se corrigen con acciones distintas. El factor de carga mejora aplanando picos y desplazando carga; el factor de potencia mejora instalando capacitores que compensan la potencia reactiva. La CFE penaliza un factor de potencia por debajo de 90% y bonifica por encima, en un renglón separado del cargo por demanda. Si tu problema es la penalización por bajo factor de potencia, usa nuestra Calculadora de Corrección del Factor de Potencia para dimensionar el banco de capacitores; esta herramienta, en cambio, ataca el cargo por demanda.

Por qué un solo pico fija todo el mes

El cargo por demanda existe porque la CFE debe mantener lista la capacidad de generación, transmisión y distribución para tu máximo consumo, lo uses siempre o solo una vez. Por eso factura sobre el intervalo de quince minutos más alto: ese cuarto de hora define cuánta infraestructura tuvo que reservar la red para ti durante todo el periodo.

La consecuencia práctica es contraintuitiva. Puedes bajar tu consumo total de energía y aun así ver el mismo cargo por demanda, porque no tocaste el pico. Una empresa disciplinada casi todo el mes que un día arranca tres motores a la vez paga por esos pocos minutos durante treinta días. Entender esto convierte el cargo por demanda de un misterio en un objetivo concreto.

Cómo se mide la demanda máxima

Los medidores de media tensión promedian la potencia en ventanas fijas de quince minutos y guardan el valor más alto del ciclo. No importa un chispazo de un segundo: importa la carga sostenida durante un cuarto de hora completo. Esta distinción es la que hace viable el desplazamiento de carga, porque mover una carga flexible fuera del intervalo que contiene tu pico baja el promedio de ese cuarto de hora aunque la energía total no cambie.

En la GDMTH, además, el medidor registra la demanda por separado en cada horario, base, intermedio y punta, y de ahí salen los valores DP, DI y DB que alimentan la fórmula de demanda facturable. Conocer en qué horario cae tu pico es tan importante como conocer su magnitud, porque determina cuánto pesa en tu factura.

Demanda contratada, medida y facturada

Conviene no confundir tres demandas. La demanda contratada es el nivel que firmaste con la CFE y que sirve de piso: pagas al menos por ella y no puede bajar del 60% de tu carga conectada ni de 100 kW. La demanda medida es lo que tu medidor registró en el periodo. La demanda facturada es la que realmente se cobra, que en GDMTH sale de la fórmula FRI-FRB y en GDMTO es la máxima medida, sujeta a los mínimos contractuales.

Rebasar la demanda contratada en GDMTO genera un cargo por excedente sobre los kilovatios que sobrepasaste, mientras que quedar muy por debajo significa que estás pagando capacidad ociosa. El equilibrio está en contratar cerca de tu pico real. La sección avanzada de la calculadora te deja modelar tanto el excedente como el efecto de ajustar la contratada.

Cómo bajar tu cargo por demanda

Reducir el cargo por demanda pasa por bajar la demanda facturable, y hay varias palancas. La primera es el escalonamiento: programa los arranques de motores y equipos grandes para que no coincidan, de modo que ninguna ventana de quince minutos acumule varias cargas a la vez. La segunda es el desplazamiento: mueve procesos flexibles a horarios de base, lo que en GDMTH además reduce la demanda facturable por la ponderación.

La tercera es el recorte activo de picos, ya sea limitando cargas mediante un sistema de gestión de demanda o descargando baterías durante tu intervalo pico. La cuarta, a menudo olvidada, es estructural: verificar que estás en la tarifa correcta y con una demanda contratada bien dimensionada. Prueba cada palanca en la calculadora cambiando un dato y observando el cargo.

La trampa de la energía solar y el cargo por demanda

Un error costoso es suponer que instalar paneles solares elimina el cargo por demanda. La solar reduce los kilovatios-hora que tomas de la red, así que recorta el cargo de energía, pero no necesariamente el pico de demanda. Si tu máximo ocurre al anochecer, cuando la generación solar cae, tu demanda facturable puede quedar casi intacta aunque tu consumo total baje mucho.

Por eso el almacenamiento en baterías suele ser el complemento que sí ataca la demanda: descargar durante el intervalo pico rebaja la demanda facturable directamente. Al modelar una inversión detrás del medidor, ingresa por separado la energía neta y la demanda máxima esperada después del sistema, y observa cómo el factor de carga y el cargo por demanda responden de forma distinta a cada componente.

Dónde se usa esta calculadora

Sirve a cualquier instalación en tarifa de media tensión con cargo por demanda: fábricas, cámaras frías, plantas de tratamiento de agua, centros de datos, hospitales, hoteles y grandes edificios comerciales. Los gerentes de energía y de planta la usan para auditar facturas, presupuestar y probar escenarios de aplanado de pico; los consultores la usan para mostrar a sus clientes de dónde viene realmente el costo de la demanda.

También apoya las decisiones de tarifa: al comparar GDMTO contra GDMTH con tus propios números, el cargo por demanda resultante y el costo por kWh te dicen qué estructura te conviene. Y como el cálculo vive en el navegador, puedes usarla con datos sensibles de consumo sin que nada se envíe ni se almacene fuera de tu equipo.

Errores comunes que evitar

El primero es facturar mentalmente sobre el pico bruto en GDMTH, ignorando que la fórmula FRI-FRB casi siempre baja la demanda facturable por debajo del pico. El segundo es confundir factor de carga con factor de potencia y atacar el problema equivocado, comprando capacitores cuando lo que sobra son picos, o al revés.

El tercero es juzgar el consumo solo por la energía y sorprenderse de un recibo alto: si tu factor de carga es bajo, el cargo por demanda infla el costo por kWh aunque uses poca energía. El cuarto es olvidar los mínimos de demanda contratada, que pueden mantener alto el cargo aun cuando tu demanda medida baje. Revisa siempre la demanda facturable, no solo la medida.

Cómo estimar tu demanda máxima si no la conoces

Si tienes el consumo del recibo pero no una lectura clara del pico, puedes estimarla despejando la fórmula del factor de carga: demanda máxima estimada = kWh ÷ (factor de carga × 24 × días). Usa un factor de carga típico de tu giro como punto de partida, por ejemplo 0.50 para una planta de un turno, y obtendrás un pico aproximado para planear.

Es una estimación de planeación, no un sustituto del dato medido, porque el pico real depende de la forma de tu carga. En cuanto tengas acceso a tus datos de intervalo, reemplaza la estimación por la demanda máxima verdadera y por tus demandas horarias DP, DI y DB para que el cálculo coincida con tu factura CFE.

Factor de carga como termómetro de eficiencia operativa

Más allá del recibo, el factor de carga es un indicador de salud operativa. Un valor persistentemente bajo señala que tu proceso tiene picos innecesarios, arranques mal coordinados o equipos sobredimensionados que se encienden en bloque. Subirlo suele significar una operación más ordenada, con arranques secuenciales y cargas mejor repartidas a lo largo del día.

Seguir el factor de carga mes a mes, junto con el costo por demanda por kWh, te da una señal temprana de deterioro antes de que aparezca en el total. Cuando el factor baja mientras la energía se mantiene, algo cambió en la forma de tu carga, y casi siempre hay un ahorro esperando en el intervalo pico que lo provocó.

Presupuestar la demanda a lo largo del año

El cargo por demanda no es constante mes a mes, así que presupuestar un año a partir de un solo recibo puede engañar. Muchas cargas industriales tienen estacionalidad: el enfriamiento dispara la demanda en verano, la producción sube antes de ciertas fechas, y los horarios de la GDMTH cambian entre temporadas. Construir el presupuesto a partir de doce recibos reales, o al menos de un mes representativo de verano y otro de invierno, captura esa variación mucho mejor que multiplicar un mes por doce.

Vigila en especial el mes de mayor demanda, porque es el que fija tu peor factura y suele revelar el margen de ahorro más grande. Si logras aplanar el pico en ese mes crítico, el efecto se nota tanto en el total anual como en la demanda contratada que conviene mantener. Corre la calculadora para cada escenario estacional y suma los resultados en lugar de confiar en un promedio único.

Los horarios de la GDMTH y por qué importan

La GDMTH define tres franjas horarias que cambian según la región y la temporada, pero cuya lógica es constante. El horario de base cubre la madrugada, cuando la red está descargada y tanto la energía como la demanda pesan menos; el intermedio ocupa buena parte del día laboral; y el de punta se concentra en la tarde-noche, cuando la demanda del sistema es máxima y todo cuesta más. La CFE publica los horarios exactos por región y los ajusta entre verano e invierno.

Para el usuario, la consecuencia es que cuándo consumes importa tanto como cuánto. Un proceso que puede correr de madrugada no solo paga energía más barata: también alimenta la fórmula de demanda facturable con demanda de base, que apenas pesa por el factor FRB. Conocer tus horarios locales es el primer paso para decidir qué cargas conviene desplazar y cuánto ahorrarías al hacerlo, algo que puedes anticipar con esta calculadora antes de reprogramar la operación.

De los datos de intervalo a la acción

La materia prima de todo este cálculo son los datos de intervalo de tu medidor: la secuencia de promedios de quince minutos que el equipo registra durante el mes. La suma de esos intervalos es tu energía, y el más alto es tu demanda máxima. Muchos medidores de media tensión y los portales de la CFE permiten descargar esta información, que convierte el análisis de un ejercicio teórico en un diagnóstico concreto de tu planta.

Con esos datos en mano, ubica el intervalo pico del ciclo y revisa qué equipos estaban operando en ese cuarto de hora. Casi siempre descubrirás una coincidencia evitable: un compresor que arranca mientras corre la línea principal, o un horno que entra justo en el horario de punta. Alimenta las cifras resultantes de energía y de demandas horarias en esta herramienta para reproducir tu factura y cuantificar, kilovatio por kilovatio, cuánto rendiría separar esas cargas o moverlas a un horario más barato.

Preguntas frecuentes sobre demanda máxima y factor de carga

Fuentes, aviso legal y transparencia editorial

La regla de demanda facturable con los factores FRI = 0.30 y FRB = 0.15, la distinción entre las tarifas GDMTO y GDMTH, y los mínimos de demanda contratada usados aquí siguen la tarifa vigente y los acuerdos publicados por la Comisión Federal de Electricidad (Acuerdo A/064/2018 y esquemas tarifarios de media tensión), complementados con referencia a la práctica internacional de cargos por demanda y factor de carga de la U.S. Energy Information Administration. Esta calculadora y guía son creadas y revisadas por el equipo de OpsCalculators; consulta nuestra Política Editorial para saber cómo se investiga, construye y prueba cada herramienta.

Los resultados son estimaciones precisas para planeación y educación, no un sustituto de tu factura real. Las tarifas de la CFE cambian cada mes y por región, y tu recibo puede incluir cargos de energía por horario, ajustes por factor de potencia, impuestos y conceptos que esta herramienta no calcula, así que valida los resultados contra tu propio recibo y tarifa vigente antes de una decisión de compra o capital. Consulta nuestro Aviso Legal completo. OpsCalculators.com es operado por MAFHH INTERNATIONAL LTD. Tus datos se procesan en tu navegador y nunca se almacenan; consulta nuestra Política de Privacidad.