Produzione di ascensori ad energia solare

Sotto la pressione crescente della crisi energetica globale, il settore deve evolversi.

di Muharrem Bilge Çakirer

Introduzione: La via verticale dell'energia e un nuovo paradigma

In the modern elevator industry, sustainability is no longer an abstract environmental ambition; it has become a measurable engineering input integrated directly into production processes. For manufacturers today, the accelerating pace of global climate regulations — particularly the European Union's Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM) — has elevated the carbon footprint from a mere reputational concern to a critical competitive parameter. This shift marks a structural imperative where rooftops and industrial surfaces are no longer passive enclosures but active components governing operating costs and facility efficiency.

The vertical-transportation sector stands at a unique crossroads in this energy transformation. While elevator systems account for 5% to 10% of a building's total energy consumption, the industry's defining metric is shifting. It is no longer enough to develop energy-efficient products; the focus is now on the energy sources powering their manufacture. Under the compounding pressures of the global energy crisis, the industry must evolve from a “high-efficiency cabin” paradigm toward the reality of the “Green Factory.”

Merih Asansör ha dato forma concreta a questa transizione attraverso un investimento strategico in due fasi per la realizzazione di un impianto fotovoltaico sul tetto del suo stabilimento di Ankara, in Turchia. Con la messa in funzione dei progetti Merih-1 e Merih-2, l'azienda ha stabilito un riferimento tecnicamente valido per la trasformazione energetica industriale nel settore degli ascensori.

Trasformazione energetica al centro della produzione: analisi tecnica delle centrali solari Merih-1 e Merih-2

Il profilo energetico di uno stabilimento di produzione di ascensori è definito principalmente da macchinari per il taglio laser, linee di saldatura robotizzate e forni elettrostatici ad alta intensità energetica per la polimerizzazione di vernici a polvere. Ridurre la dipendenza dalla rete elettrica in questi processi rappresenta una sfida di ottimizzazione multidisciplinare che comprende parametri sia economici che di ingegneria strutturale. Merih Asansör ha realizzato questa transizione in due fasi distinte.

Figura 1: Progetto della centrale termoelettrica Merih-1 e delle tettoie per auto.

Merih-1 SPP: Realizzazione dell'infrastruttura primaria

The first phase integrates a system into the facility's main roof structure with an installed capacity of 942.76 kWp, composed of 2,072 units of 455 W, 9BB PERC Monocrystalline Half-Cut panels.

I pannelli monocristallini offrono un'efficienza di conversione superiore rispetto alle loro controparti policristalline, consentendo la massima estrazione di energia per unità di superficie. La tecnologia Half-Cut, ottenuta dividendo a metà ciascuna cella, riduce al minimo l'impatto dell'ombreggiamento e garantisce la continuità delle prestazioni anche in condizioni di bassa irradiazione.

Per il controllo del sistema, gli inverter intelligenti Huawei serie SUN2000 selezionati utilizzano più canali MPPT (Maximum Power Point Tracking) per sfruttare la produzione di picco da sezioni di tetto con inclinazione e orientamento differenti. Questa fase fornisce una capacità di uscita CA di 740 kWe e un potenziale di produzione annua di circa 1,259,697 kWh.

Building on this primary installation, the facility's car park areas were also repurposed in this phase: Rather than serving solely as vehicle shelters, they were reconceived as carport energy generation units and integrated with electric vehicle (EV) charging stations, presenting a functional model of industrial space optimization. Within the carport structure, micro-inverter technology was deliberately selected to confine any shading loss to the individual affected panel rather than propagating it across the entire string. This choice represents a considered engineering response to the unavoidable shading dynamics of an open car park environment and, simultaneously, enables an integrated energy cycle in which the company's vehicle fleet is charged directly from solar generation.

Merih-2 SPP: Progresso Tecnologico

La seconda fase estende ulteriormente questa logica, rappresentando non solo un incremento di capacità, ma un sostanziale miglioramento sia in termini di tecnologia che di efficienza di conversione.

Figura 2: Merih-2 SPP

Questa fase prevede l'installazione di 1,570 pannelli monocristallini Half-Cut da 590 W, per una potenza complessiva di 926.30 kWp. Per quanto riguarda gli inverter, sei unità Huawei SUN2000-100KTL-M1, con un'efficienza di conversione del 98.7%, trasformano attivamente le differenze di irraggiamento tra le diverse sezioni del tetto, convertendo le potenziali perdite in energia recuperabile. Con una capacità di immissione in rete di 640 kWe, questa fase punta a una produzione annua di circa 1,237,700 kWh.

This phase also advances the project's safety architecture. Arc Fault Circuit Interrupter (AFCI) technology has been integrated into the system, enabling early-stage detection of arc-induced fire risk and thereby elevating the protection standard of the industrial facility. From a structural integrity standpoint, the incremental dead load of approximately 29 kg per panel has been incorporated into engineering calculations alongside the roof support systems to confirm static safety compliance.

With a combined annual generation of 2,497,397 kWh — sufficient to meet and exceed the demands of the facility's most energy-intensive processes — the system operates on an on-grid, battery-free architecture. The facility thus assumes a dual role: satisfying its own energy requirements while simultaneously contributing surplus generation capacity to the broader urban grid.

Gemello digitale e infrastruttura di monitoraggio intelligente

Commissionata contestualmente alla Fase 2, l'infrastruttura di monitoraggio Digital Twin traccia le prestazioni in tempo reale di ogni singola stringa con una risoluzione al secondo. Questa capacità consente ai team di manutenzione di individuare con precisione i punti di guasto, senza necessità di interventi fisici in loco, riducendo così significativamente i costi di manutenzione.

I flussi di lavoro di monitoraggio sono accessibili in tempo reale sia tramite piattaforme SCADA che applicazioni mobili: un'architettura di sorveglianza coerente con il monitoraggio remoto e l'infrastruttura dell'Internet delle cose (IoT) tipici dei moderni sistemi di ascensori. Questa convergenza eleva l'impianto al di là della tradizionale categoria di stabilimento produttivo, riposizionandolo di fatto come un hub energetico intelligente.

Analisi delle performance economiche e del ritorno sull'investimento

Il ritorno sull'investimento (ROI), uno dei principali parametri di valutazione degli investimenti in ingegneria, è stato calcolato in circa 5.8 anni per entrambi i progetti della centrale solare di Merih, nell'ambito delle tariffe energetiche e dei modelli di compensazione net-metering attualmente in vigore. Dato l'attuale trend al rialzo dei prezzi dell'energia elettrica, è prevedibile un'ulteriore compressione di questo orizzonte temporale di ammortamento.

Viewed through a wider lens, the project has restructured Merih Asansör's operational identity: The facility is no longer solely a manufacturer of elevator components and complete packages, but a micro-grid that generates, manages and optimizes its own energy supply.

Impatto ambientale: riduzione delle emissioni di carbonio ed equivalenza ecologica

L'effetto combinato delle centrali termoelettriche Merih-1 e Merih-2 previene l'emissione di circa 1,250 tonnellate di CO2 all'anno. Questo dato è stato ricavato utilizzando coefficienti di sostenibilità coerenti con le metodologie dell'Agenzia europea dell'ambiente (AEA) e del Dipartimento dell'agricoltura degli Stati Uniti (USDA).

This abatement is equivalent to the annual carbon sequestration capacity of approximately 125 ha of dense forest — comparable in scale to London's Hyde Park — regenerated each year within the Ankara industrial corridor. Furthermore, the carbon reduction achieved at the manufacturing stage reduces the cradle-to-gate carbon footprint associated with each elevator component that each elevator component would otherwise carry across its full-service life, thereby strengthening the product-level environmental performance of every unit leaving the production line.

Il Green Deal europeo, il CBAM e la strategia competitiva globale

The European Union's European Green Deal and CBAM are rapidly emerging as the most consequential regulatory frameworks for exporting firms over the medium term. Having established export operations across more than 80 countries, Merih Asansör's SPP investments have positioned the company to demonstrate proactive compliance with these requirements as CBAM enters its definitive implementation phase.

L'utilizzo di energie rinnovabili nel processo produttivo migliora direttamente il punteggio della Valutazione del Ciclo di Vita (LCA) di ogni componente dell'ascensore prodotto. Quando l'energia consumata nella fabbricazione di una porta di piano o di una cabina proviene da una fonte rinnovabile, l'impronta di carbonio del prodotto cambia radicalmente, fornendo una giustificazione sia tecnica che normativa per la scelta da parte degli operatori del settore in Europa.

Questo approccio trascende il modello di sostenibilità convenzionale incentrato sull'efficienza della fase di utilizzo del prodotto, abbracciando invece un quadro di sostenibilità olistica: la sostenibilità non inizia al momento dell'installazione, ma fin dalla primissima fase del processo produttivo.

Each kilowatt-hour of clean electricity generated simultaneously reduces Türkiye's dependence on imported energy and contributes directly to national energy sovereignty.

Migliori pratiche per la longevità del sistema

Senza una gestione rigorosa, gli impianti fotovoltaici sono soggetti a un degrado delle prestazioni nel tempo. Merih Asansör affronta questi rischi attraverso un sistema di monitoraggio modernizzato e un programma strutturato di manutenzione preventiva:

Gestione delle perdite termiche: riconoscendo che ogni aumento di 1 °C della temperatura dei pannelli al di sopra dei 25 °C riduce l'efficienza di conversione dello 0.3-0.5%, l'impianto effettua ispezioni termiche di routine su tutti gli array. L'intercapedine d'aria tra ciascun pannello e la superficie del tetto è stata impostata alla sua dimensione ottimale: questo spazio di montaggio facilita la ventilazione passiva per convezione naturale, prevenendo l'instabilità termica durante le ore di picco dell'irraggiamento.

Mitigazione dell'effetto PID e pulizia del quadro elettrico: per prevenire la graduale perdita di efficienza associata all'effetto di degradazione indotta dal potenziale (PID), è necessario eseguire rigorosamente monitoraggi elettrici periodici e controlli di sistema.

Pulizia dei pannelli/sporco: i cicli di pulizia dei pannelli vengono eseguiti rigorosamente, un intervento che consente di recuperare il 3-5% della produzione di energia. I pannelli vengono puliti esclusivamente con acqua deionizzata per preservare i rivestimenti antiriflesso ed eliminare la formazione di incrostazioni minerali.

Accesso tra i pannelli e prevenzione delle microfratture: in molti impianti industriali, il personale addetto alla manutenzione cammina direttamente sulle superfici dei pannelli, provocando microfratture e il conseguente degrado dei punti caldi nel tempo. In questi progetti, sono state mantenute distanze di sicurezza ottimali tra i gruppi di pannelli, garantendo che il personale possa muoversi in sicurezza all'interno dell'impianto senza alcun contatto con i moduli stessi.

Conclusione: verso fabbriche intelligenti e una produzione indipendente dall'energia.

Solar photovoltaics deliver electricity at greenhouse gas emissions substantially lower than those of fossil fuel alternatives, offering a technically coherent and environmentally compatible path toward sustainable industrial energy supply. Merih Asansör's two-phase SPP and carports installation — characterized by its combined installed capacity, annual generation forecast and payback period — provides a set of concrete, quantified parameters that demonstrate the technical and economic viability of photovoltaic integration at industrial scale. For facilities across the elevator sector that carry a comparable energy profile, this dataset constitutes a directly referenceable body of evidence for system design decisions, capital investment appraisals and CBAM compliance planning alike. The trajectory it describes — from grid-dependent manufacturing to self-generating, intelligently monitored production — points to a structural shift that the broader industry will need to navigate, and that early adopters are already beginning to define.

Referenze

[1] Agenzia europea dell'ambiente (AEA). (2023). Tassi di sequestro del carbonio per gli ecosistemi forestali. Rapporto tecnico dell'AEA.

[2] Servizio forestale del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti (USDA). (2022). Silvicoltura urbana e comunitaria: sequestro del carbonio.

[3] Commissione europea. (2023). Meccanismo di adeguamento del carbonio alle frontiere (CBAM) - Linee guida per l'attuazione.

[4] Huawei Digital Power. (2024). SUN2000-100KTL-M1 Smart String Inverter — Scheda tecnica.

[5] ISO 14044:2006. Gestione ambientale — Valutazione del ciclo di vita — Requisiti e linee guida.

[6] Protocollo GHG. (2023). Standard di contabilità e rendicontazione della catena del valore aziendale (Ambito 3).

[7] IEA. (2024). Energie rinnovabili 2024 — Analisi e previsioni fino al 2030. Agenzia internazionale dell'energia.

[8] pveducation.org