Producción de ascensores con energía solar

Ante la creciente presión de la crisis energética mundial, el sector debe evolucionar.

Por Muharrem Bilge Çakirer

Introducción: La ruta vertical de la energía y un nuevo paradigma

En la industria moderna de los ascensores, la sostenibilidad ya no es una aspiración ambiental abstracta; se ha convertido en un factor de ingeniería cuantificable integrado directamente en los procesos de producción. Para los fabricantes actuales, el ritmo acelerado de las regulaciones climáticas globales —en particular el Mecanismo de Ajuste en Frontera del Carbono (CBAM) de la Unión Europea— ha elevado la huella de carbono de una mera preocupación por la reputación a un parámetro competitivo crítico. Este cambio marca un imperativo estructural donde las azoteas y las superficies industriales ya no son cerramientos pasivos, sino componentes activos que determinan los costos operativos y la eficiencia de las instalaciones.

El sector del transporte vertical se encuentra en una encrucijada crucial en esta transformación energética. Si bien los sistemas de ascensores representan entre el 5 % y el 10 % del consumo energético total de un edificio, el indicador clave del sector está cambiando. Ya no basta con desarrollar productos energéticamente eficientes; ahora la atención se centra en las fuentes de energía que alimentan su fabricación. Ante la creciente presión de la crisis energética mundial, el sector debe evolucionar desde el paradigma de las cabinas de alta eficiencia hacia la realidad de la «fábrica verde».

Merih Asansör ha materializado esta transición mediante una inversión estratégica en dos fases en una planta de energía solar fotovoltaica (SPP) en sus instalaciones de Ankara, Turquía. Con la puesta en marcha de los proyectos Merih-1 y Merih-2, la empresa ha establecido un referente técnicamente validado para la transformación energética industrial en el sector de los ascensores.

Transformación energética en el núcleo de la producción: Análisis técnico de las centrales hidroeléctricas Merih-1 y Merih-2.

El perfil energético de una planta de fabricación de ascensores se define principalmente por la maquinaria de corte láser, las líneas de soldadura robótica y los hornos de curado electrostático de pintura en polvo de alta intensidad energética. Reducir la dependencia de la red eléctrica en estos procesos constituye un desafío de optimización multidisciplinario que abarca parámetros tanto económicos como de ingeniería estructural. Merih Asansör ha implementado esta transición en dos fases diferenciadas.

Figura 1: Proyecto de parque solar y cocheras Merih-1

Merih-1 SPP: Establecimiento de la infraestructura primaria

La primera fase integra un sistema en la estructura principal del techo de la instalación, con una capacidad instalada de 942.76 kWp, compuesto por 2,072 unidades de paneles monocristalinos PERC Half-Cut de 455 W y 9BB.

Los paneles monocristalinos ofrecen una mayor eficiencia de conversión que sus homólogos policristalinos, lo que permite una máxima extracción de energía por unidad de superficie. La tecnología de celdas seccionadas, que se logra dividiendo cada celda por la mitad, minimiza el impacto del sombreado y garantiza la continuidad del rendimiento incluso en condiciones de baja irradiancia.

Para el control del sistema, los inversores inteligentes Huawei SUN2000 Series seleccionados emplean múltiples canales de seguimiento del punto de máxima potencia (MPPT) para aprovechar la generación máxima de secciones del techo con diferente inclinación y orientación. Esta fase proporciona una capacidad de salida de CA de 740 kWe y un potencial de producción anual de aproximadamente 1,259,697 kWh.

Partiendo de esta instalación principal, las zonas de aparcamiento también se reconvirtieron en esta fase: en lugar de servir únicamente como refugios para vehículos, se transformaron en unidades de generación de energía solar y se integraron con estaciones de carga para vehículos eléctricos (VE), presentando un modelo funcional de optimización del espacio industrial. Dentro de la estructura de la marquesina, se seleccionó deliberadamente la tecnología de microinversores para limitar cualquier pérdida por sombreado al panel afectado individualmente, en lugar de propagarla a toda la cadena. Esta elección representa una respuesta de ingeniería meditada a la inevitable dinámica de sombreado de un aparcamiento abierto y, al mismo tiempo, permite un ciclo energético integrado en el que la flota de vehículos de la empresa se carga directamente mediante energía solar.

Merih-2 SPP: Avance tecnológico

La segunda fase amplía aún más esta lógica, representando no solo un incremento de capacidad, sino una mejora sustancial tanto en la tecnología como en la eficiencia de conversión.

Figura 2: Merih-2 SPP

Esta fase contempla la instalación de 1,570 paneles monocristalinos de media sección de 590 W, con una capacidad instalada de 926.30 kWp. En el lado del inversor, seis unidades Huawei SUN2000-100KTL-M1, con una eficiencia de conversión del 98.7 %, transforman activamente las diferencias de irradiancia entre las distintas secciones del tejado, convirtiendo las pérdidas potenciales en energía recuperable. Con una capacidad de salida a la red de 640 kWe, esta fase tiene como objetivo un volumen de generación anual de aproximadamente 1,237,700 kWh.

Esta fase también mejora la arquitectura de seguridad del proyecto. Se ha integrado la tecnología de interruptores de circuito por falla de arco (AFCI) al sistema, lo que permite la detección temprana del riesgo de incendio por arco eléctrico y, por lo tanto, eleva el nivel de protección de la instalación industrial. Desde el punto de vista de la integridad estructural, se ha incorporado la carga muerta incremental de aproximadamente 29 kg por panel en los cálculos de ingeniería, junto con los sistemas de soporte del techo, para confirmar el cumplimiento de la seguridad estática.

Con una generación anual combinada de 2,497,397 kWh —suficiente para cubrir e incluso superar las necesidades de los procesos que más energía consumen en la instalación—, el sistema opera con una arquitectura conectada a la red eléctrica y sin baterías. De este modo, la instalación cumple una doble función: satisfacer sus propias necesidades energéticas y, al mismo tiempo, aportar capacidad de generación excedente a la red eléctrica urbana.

Gemelo digital e infraestructura de monitorización inteligente

La infraestructura de monitorización del Gemelo Digital, puesta en marcha junto con la Fase 2, realiza un seguimiento del rendimiento en tiempo real de cada cadena individual con una resolución de segundo nivel. Esta capacidad permite a los equipos de mantenimiento localizar con precisión las averías, sin necesidad de intervención física en las instalaciones, lo que reduce considerablemente los costes de mantenimiento.

Los flujos de trabajo de monitorización son accesibles en tiempo real a través de plataformas SCADA y aplicaciones móviles, una arquitectura de vigilancia coherente con la monitorización remota y la infraestructura del Internet de las Cosas (IoT) características de los sistemas de ascensores modernos. Esta convergencia eleva la instalación más allá de la categoría de planta de fabricación convencional, reposicionándola como un centro de energía inteligente.

Análisis del desempeño económico y del retorno de la inversión

El retorno de la inversión (ROI), uno de los principales indicadores para evaluar las inversiones en ingeniería, se ha calculado en aproximadamente 5.8 años para ambos proyectos de Merih SPP, considerando las tarifas energéticas vigentes y los modelos de liquidación de medición neta. Dada la tendencia alcista observada en los precios de la electricidad, es previsible una mayor reducción de este plazo de recuperación.

Visto desde una perspectiva más amplia, el proyecto ha reestructurado la identidad operativa de Merih Asansör: la planta ya no es únicamente un fabricante de componentes y paquetes completos para ascensores, sino una microrred que genera, gestiona y optimiza su propio suministro de energía.

Impacto ambiental: Reducción de emisiones de carbono y equivalencia ecológica

El efecto combinado de las plantas de procesamiento de azufre Merih-1 y Merih-2 evita aproximadamente 1,250 toneladas de emisiones de CO2 al año. Esta cifra se ha obtenido utilizando coeficientes de sostenibilidad que cumplen con las metodologías de la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA) y el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA).

Esta reducción equivale a la capacidad anual de secuestro de carbono de aproximadamente 125 hectáreas de bosque denso —comparable en escala al Hyde Park de Londres— que se regeneran cada año dentro del corredor industrial de Ankara. Además, la reducción de carbono lograda en la etapa de fabricación disminuye la huella de carbono total asociada a cada componente del ascensor, que de otro modo acumularía a lo largo de su vida útil, lo que mejora el desempeño ambiental de cada unidad que sale de la línea de producción.

El Pacto Verde Europeo, el Mercado Común de Activos y la Estrategia Competitiva Global

El Pacto Verde Europeo y el CBAM de la Unión Europea se están consolidando rápidamente como los marcos regulatorios más importantes para las empresas exportadoras a medio plazo. Tras haber establecido operaciones de exportación en más de 80 países, las inversiones de Merih Asansör en SPP han permitido a la empresa demostrar un cumplimiento proactivo de estos requisitos a medida que el CBAM entra en su fase de implementación definitiva.

El uso de energías renovables en el proceso de fabricación mejora directamente la puntuación del Análisis del Ciclo de Vida (ACV) de cada componente de ascensor producido. Cuando la energía consumida en la fabricación de una puerta de rellano o una cabina proviene de una fuente renovable, se modifica sustancialmente la huella de carbono de ese producto, lo que constituye una justificación tanto técnica como normativa para su elección por parte de los actores de la industria europea.

Este enfoque trasciende el modelo de sostenibilidad convencional centrado en la eficiencia de la fase de uso del producto, y en su lugar adopta un marco de sostenibilidad holística: la sostenibilidad no comienza en el momento de la instalación, sino en el primer paso del proceso de fabricación.

Cada kilovatio-hora de electricidad limpia generada simultáneamente reduce la dependencia de Turquía de la energía importada y contribuye directamente a la soberanía energética nacional.

Mejores prácticas para la longevidad del sistema

Sin una gestión rigurosa, los sistemas fotovoltaicos son susceptibles a la degradación de su rendimiento con el tiempo. Merih Asansör aborda estos riesgos mediante un régimen de monitorización modernizado y un programa estructurado de mantenimiento preventivo:

Gestión de pérdidas térmicas: Conscientes de que cada grado Celsius de aumento en la temperatura del panel por encima de 25 °C reduce la eficiencia de conversión entre un 0.3 % y un 0.5 %, la instalación realiza inspecciones térmicas rutinarias de todos los conjuntos de paneles. La distancia entre cada panel y la superficie del techo se ha ajustado a su dimensión óptima: esta separación facilita la ventilación pasiva mediante convección natural, evitando el sobrecalentamiento durante las horas de máxima irradiancia.

Mitigación del efecto PID y limpieza del panel: Para protegerse contra la pérdida gradual de eficiencia asociada al efecto de degradación inducida por potencial (PID), se deben mantener rigurosamente controles eléctricos y revisiones del sistema periódicos.

Limpieza de paneles: Los ciclos de limpieza de paneles se mantienen rigurosamente; esta intervención de limpieza recupera entre un 3 % y un 5 % del rendimiento de generación. Los paneles se limpian exclusivamente con agua desionizada para preservar los recubrimientos antirreflectantes y eliminar la acumulación de incrustaciones minerales.

Acceso entre paneles y prevención de microfisuras: En muchas instalaciones industriales, el personal de mantenimiento camina directamente sobre las superficies de los paneles, lo que provoca microfisuras y la consiguiente degradación por puntos calientes. En estos proyectos, se han mantenido distancias de seguridad óptimas entre los grupos de paneles, garantizando que el personal pueda desplazarse con seguridad por el conjunto sin contacto directo con los módulos.

Conclusión: Hacia fábricas inteligentes y fabricación energéticamente independiente.

La energía solar fotovoltaica genera electricidad con emisiones de gases de efecto invernadero sustancialmente inferiores a las de las alternativas de combustibles fósiles, ofreciendo una vía técnicamente coherente y ambientalmente compatible hacia un suministro energético industrial sostenible. La instalación de dos fases de la planta solar fotovoltaica y marquesinas de Merih Asansör —caracterizada por su capacidad instalada combinada, la previsión de generación anual y el período de amortización— proporciona un conjunto de parámetros concretos y cuantificados que demuestran la viabilidad técnica y económica de la integración fotovoltaica a escala industrial. Para las instalaciones del sector de los ascensores con un perfil energético comparable, este conjunto de datos constituye una base de datos directamente aplicable para la toma de decisiones sobre el diseño del sistema, la evaluación de inversiones de capital y la planificación del cumplimiento de la normativa CBAM. La trayectoria que describe —desde la fabricación dependiente de la red eléctrica hasta la producción autogenerada y monitorizada de forma inteligente— apunta a un cambio estructural que el sector en general deberá afrontar y que los pioneros ya están empezando a definir.

Referencias

[1] Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA). (2023). Tasas de secuestro de carbono para ecosistemas forestales. Informe técnico de la AEMA.

[2] Servicio Forestal del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA). (2022). Silvicultura urbana y comunitaria: captura de carbono.

[3] Comisión Europea. (2023). Mecanismo de Ajuste en Frontera del Carbono (CBAM): Directrices de Implementación.

[4] Huawei Digital Power. (2024). SUN2000-100KTL-M1 Inversor de cadena inteligente: hoja de especificaciones técnicas.

[5] ISO 14044:2006. Gestión ambiental — Evaluación del ciclo de vida — Requisitos y directrices.

[6] Protocolo GEI. (2023). Cadena de valor corporativa (Alcance 3) Norma de contabilidad e información.

[7] IEA. (2024). Energías renovables 2024: análisis y pronóstico hasta 2030. Agencia Internacional de Energía.

[ 8 ] pveducation.org