A medida que los fabricantes intensifican sus programas de sostenibilidad, dos actores principales están alcanzando los hitos cruciales. AMS informa sobre cómo los proyectos de biogás han contribuido en gran medida al éxito de GM y BMW en las energías renovables 
El año pasado, BMW Group obtuvo por primera vez la mayoría de sus necesidades de energía eléctrica mediante el uso de fuentes renovables - un paso importante para alcanzar su objetivo de un 100% de energías renovables. El fabricante de vehículos parece estar progresando rápidamente; para marzo de este año, sólo 12 meses después, la proporción de energía eléctrica obtenida a partir de fuentes renovables había aumentado del 51% al 58%.
"Tenemos un objetivo claro y un plan concreto para la transición hacia las energías renovables", dijo Ursula Mathar, directora de sostenibilidad y protección del medio ambiente de BMW Group, en base a la publicación de su Informe sobre el Valor Sostenible del año pasado. Advirtió, sin embargo, que la "viabilidad económica" y el establecimiento de "unas condiciones para un marco correcto" serán esenciales para la continuación del plan por etapas de BMW: mejorar la eficiencia energética en sus instalaciones en todo el mundo; instalar fuentes de energía renovables; y la compra de energía verde a terceros.
En 2015, BMW obtuvo la mitad de su energía eléctrica a partir de fuentes renovables por primera vez. Para marzo de 2016, la proporción había alcanzado el 58%
En su Informe sobre el Valor Sostenible más reciente, publicado en marzo de este año, BMW anunciaba una reducción del 36% del consumo de energía en sus plantas desde 2006, con una disminución del consumo por vehículo producido de un 2,7% hasta los 2,19 MWh en 2015 en comparación con el año anterior. Las instalaciones de energías renovables incluyen ahora: instalaciones de paneles solares en Mini Oxford en el Reino Unido, aerogeneradores en Leipzig, Alemania, energía hidroeléctrica en la empresa conjunta SGL Automotive Carbon Fibers en Washington, y proyectos de biogás tanto en Spartanburg, Carolina del Sur, como en Rosslyn, Sudáfrica.
BMW afirma en el informe que su estrategia no es centrarse en una fuente renovable en concreto, sino aprovechar diferentes tecnologías: "Decidimos en cada lugar cual es el concepto que tiene más sentido teniendo en cuenta las condiciones locales". Sin embargo, el fabricante especificó que uno de sus planes es la instalación de sistemas fotovoltaicos en sus plantas alemanas durante los próximos años.
GM apunta a las estrellasTambién en marzo, otro líder en energías renovables, General Motors (GM), ganó el premio Energy Star de la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) por mejorar su eficiencia energética. En 2015, el fabricante de vehículos redujo el consumo de energía por vehículo en sus fábricas de Estados Unidos en un 5,6% hasta los 1.9MWh. "Nos encontramos permanentemente en la búsqueda de tecnologías innovadoras para reducir el impacto ambiental de la conducción, así como de prácticas que reduzcan la huella de carbono de la fabricación de vehículos", comentó Jim DeLuca, vicepresidente ejecutivo de fabricación global de GM.
Al realizar sus primeros compromisos serios con las energías renovables en 2011, GM estableció la meta de obtener 125 MW al año procedentes de energías verdes para 2020. Entre 2013 y 2015, invirtió cerca de 36 millones de dólares en proyectos in situ, y su cartera incluye ahora: paneles solares en 22 instalaciones, generando 48 MW; cubiertas de carga solar para vehículos eléctricos (EVs) en nueve ubicaciones; tres instalaciones de biogás; y un proyecto de conversión de residuos en energía.
En 2016, GM superará, con cuatro años de anticipación, su objetivo de alcanzar 125 MW de energías renovables
Los programas eólicos en México y los EE.UU. de GM en un futuro próximo le proporcionarán 34MW y 30MW adicionales por año respectivamente. En Arlington Assembly, Texas, esto supondrá la producción de 125.000 SUVs por año utilizando energía eólica. El fabricante también se está moviendo hacia la propiedad de instalaciones solares en lugar de depender de acuerdos de compra, y ha iniciado recientemente un proyecto de 1 MW en Bowling Green, Kentucky. El biogás es desde el principio uno de los pilares de su estrategia de energías renovables, y hoy en día sigue siendo un elemento destacado. Gracias a los proyectos en Ohio, Indiana y Michigan, el fabricante de vehículos es ahora uno de los mayores usuarios industriales de biogás de los EE.UU..
GM se beneficia ahora de al menos 105 MW de energía verde para el suministro de sus instalaciones, y para marzo de este año su exploración durante décadas de energías renovables no sólo había contribuido a reducir su huella ambiental, sino que había generado un ahorro de 80 millones de dólares. Según Rob Threlkeld, gerente global de energías renovables de GM, los dos proyectos eólicos que entrarán en funcionamiento a finales de este año situarán al fabricante más allá de su objetivo de 125 MW.
Uno de los proyectos de energías renovables destacado en el Informe sobre el Valor Sostenible de BMW de marzo de 2016 se encuentra en Sudáfrica, en la planta de Rosslyn en Pretoria. Esta fábrica, que está cambiando su producción de la Serie 3 al X3 mediante una inversión de 6 mil millones de rands (408,3 millones de dólares), comenzó a recibir energía verde en octubre de 2015, tras la firma de un acuerdo de compra por diez años con Bio2Watt. Esta startup de energía opera una planta de biogás en tierras agrícolas de Bronkhorstspruit, 50 km al este de la capital, donde recibe residuos procedentes de ganado, granjas de pollos y la cercana ciudad de Tshwane, y se beneficia de presas de recogida de aguas pluviales.
BMW Rosslyn ha dado un buen uso a los residuos animales mediante la generación de energía verde a través de una planta de Bio2WattEl residuo orgánico alimenta dos digestores anaerobios para producir biogás, que va a continuación a un motor de gas para generar electricidad. Después se introduce en la red eléctrica para que pueda ser adquirida por compradores tales como BMW. En la actualidad, se están convirtiendo en biogás 40.000 toneladas de estiércol de ganado y 20.000 toneladas de residuos mezclados para una aplicación combinada de calor y electricidad. La planta Bio2Watt tiene la capacidad de generar 4.4 MW, y BMW Rosslyn obtendrá ahora de esta fuente renovable un 25-30% de sus necesidades energéticas. En los últimos meses de 2015, se suministraron 3.1 GWh, lo que representa el 4,5% de la electricidad requerida por Rosslyn.
En su intervención en un acto de celebración del primer uso de energía verde de BMW Rosslyn, Sean Thomas, CEO de Bio2Watt, comentó: "Dado que esto no se había hecho antes en Sudáfrica, ha sido un viaje extraordinario de ocho años para llegar a este punto". Y agregó: "El biogás es una forma de almacenamiento de energía renovable, capaz de ser transportado y utilizado las 24 horas del día, siete días a la semana. Por esta razón, el biogás es capaz de proporcionar energía a pequeña escala, pero se puede ampliar hasta la producción centralizada a gran escala".
BMW ya estaba operando un programa relevante en los EE.UU. en su centro de producción de SUVs de Spartanburg, mucho antes de que comenzara a usar biogás en Rosslyn, Sudáfrica. Esta planta es ya la mayor en volumen en la red global de BMW y produjo la cifra récord de 400.904 unidades el año pasado, un aumento del 15% sobre 2014, pero se espera que crezca aún más. Un programa de expansión de 1.000 millones para las instalaciones de 6 millones de pies cuadrados, supondrá la adición del nuevo X7 a los modelos existentes de la gama X y un aumento de la capacidad hasta las 450.000 unidades por año. Es por lo tanto todo un logro que la fábrica más importante del fabricante, responsable de la producción de uno de cada cinco vehículos BMW, cumpla ahora con la mitad de sus necesidades energéticas mediante el uso de metano procedente del biogás.
El proyecto de conversión de gas en energía, desarrollado por BMW junto con sus socios Ameresco y Waste Management, entró en funcionamiento en 2003 y ha ahorrado a BMW un promedio de 5 millones de dólares al año en gastos energéticos. El sistema de energía alternativa captura el metano de los cercanos vertederos de Palmetto y lo utiliza para la co-generación eficiente de energía eléctrica y calentamiento del agua; el gas a presión es transportado por gasoducto al Centro de Energía en Spartanburg.
Hasta el 2009 el gas se utilizó para alimentar cuatro turbinas en el Centro de Energía, cuando fueron reemplazadas por dos versiones más eficientes que incrementaron la salida eléctrica desde el 14% a casi el 30%. Esta actualización elimina 92.000 toneladas de emisiones de CO2 al año y proporciona un ahorro adicional de 2 millones de dólares.
Además, desde 2013, Spartanburg ha cumplido todas sus necesidades de tratamiento de materiales en la producción y la logística mediante el uso de una flota de 350 carretillas elevadoras con pila de combustible de hidrógeno, después de haber instalado un área de almacenamiento y distribución cerca del Centro de Energía en 2010. Esto ahorra a la planta 4,1 millones de KWh de energía al año.
El biogás procedente de vertederos fue el enfoque central del primer proyecto de energía renovable de GM en 1993, en la planta de Toledo en Ohio de 2 millones de pies cuadrados. Posteriormente el fabricante investigó su uso en otras ubicaciones cercanas a vertederos y puso en marcha proyectos similares en sus fábricas de vehículos de Orion, en Michigan, y Fort Wayne, en Indiana.
La planta de Orion de 4,3 millones de pies cuadrados, que produce el Chevrolet Sonic y el Buick Verano, ha estado utilizando biogás procedente de vertederos desde 1999, obteniendo casi la mitad de sus necesidades energéticas para la producción desde 2011. Fort Wayne, que cuenta con 185.000 metros cuadrados y produce el GMC Sierra y el Chevrolet Silverado, comenzó un programa de biogás procedente de vertederos en 2002 y en 2011 encargó otra caldera para aumentar del 15% al 21% la proporción de biogás utilizada.
En 2014, los programas de Fort Wayne y Orion progresaron aun más mediante la inversión de GM en equipos para generar electricidad in situ; el biogás que habría sido quemado en el vertedero se redirige ahora a la planta, una solución más económica. Los dos proyectos en conjunto proporcionan 14 MW y reducen las emisiones de C02en 23.000 toneladas cada año. A marzo de 2016, también están ahorrando a GM 6 millones de dólares por año.
De hecho, el reciente nombramiento de GM por la EPA como Green Power Partner por sus esfuerzos para promover la energía limpia se debió en gran parte a la planta de Fort Wayne, que ha sido clasificada por la agencia como un generador top-30 de energía verde in situ. Fort Wayne reúne ahora un tercio de sus necesidades energéticas mediante el metano; en Orion la proporción está más cerca de los dos tercios; en Toledo, la cifra es de aproximadamente una quinta parte.
La planta de 4,1 millones pies cuadrados de Detroit-Hamtramck en Michigan es una de las mayores instalaciones de GM en Norteamérica. Ahora es también uno de sus actores principales en energías renovables, después de haberse beneficiado de un acuerdo con una planta de conversión de residuos en energía propiedad de un tercero desde julio de 2014, cuando se convirtió en la primera fábrica de GM en alimentar de tal fuente sus operaciones.
Detroit-Hamtramck, que actualmente fabrica modelos de Chevrolet y Cadillac, era antes la única localización de GM en América del Norte que quemaba carbón. En 2013 la planta reemplazó sus dos calderas anticuadas por una tubería de 8.000 pies para traer vapor desde la Detroit Renewable Power (DRP), en colaboración con DRP y la compañía suministradora Detroit Thermal, además de su casa matriz Detroit Renewable Energy.
La planta WTE recibe 900.000 toneladas de residuos sólidos municipales al año, así como subproductos no reciclables de la propia GM. Estos se convierten en combustible derivado de desechos para alimentar las calderas de DRP y producir 5,3 millones de libras de vapor por año, de los cuales el 10% se asigna a Detroit-Hamtramck. Después de que entrará en funcionamiento en julio de 2014, el sistema comenzó a generar 16 MW de energía renovable, que la planta usa ahora para los sistemas de calefacción y refrigeración, así como las operaciones de procesado. El vapor abastece tres refrigeradores por turbina de 4.000 toneladas: un intercambiador de calor, un compresor de aire y un sistema de humidificación en el taller de pintura.
GM Detroit-Hamtramck se ha beneficiado de una tubería de vapor desde 2014El contrato de 15 años con DRE permitió a GM evitar 6 millones de dólares en inversiones de capital, así como los gastos periódicos asociados a la producción de vapor. El fabricante estimó que con la implantación de la tubería las emisiones de CO2 bajarían de alrededor de 76.000 a 19.000 toneladas por año, y además, Detroit-Hamtramck ya no necesita enviar las cenizas de carbón al vertedero. Añadiendo sus instalaciones de energía solar a pequeña escala, la planta obtiene ahora más de la mitad de sus necesidades energéticas desde fuentes renovables.
Según Rob Threlkeld, gerente global de energías renovables de GM, la ejecución de los proyectos en Detroit-Hamtramck, Fort Wayne y Orion sitúan al fabricante más cerca de producir 125 MW de energía renovable para el año 2020. Durante la presentación de la tubería de Detroit-Hamtramck, reconoció la mezcla cambiante de estrategias energéticas de GM, pero agregó: "El biogás procedente de vertederos y la conversión de residuos en energía seguirán siendo los mayores componentes de ese objetivo de 125MW".
Dag Hoeft, asesor de ventas técnicas de la industria de procesos de Mitsubishi Electric Europe, explica cómo pueden las centrales eléctricas virtuales asegurar que el suministro esté a la altura de la generación cuando se trata de energías renovables
AMS: En términos simples, ¿en qué consiste una 'central eléctrica virtual'?DH: Una central eléctrica virtual, o híbrida, es cuando un grupo de centrales eléctricas son controladas como una sola, usando la misma plataforma de software. Normalmente combina múltiples fuentes de energía, incluyendo las energías renovables, y en un futuro próximo, las instalaciones de almacenamiento de energía. Cada planta eléctrica individual puede tener una producción de salida variable dependiendo de las mareas o las condiciones meteorológicas por ejemplo, pero la solución de una central eléctrica virtual controlará y coordinará estas plantas para suministrar energía constante y fiable a la red.
Dag Hoeft de Mitsubishi ElectricAMS: ¿Por qué es necesaria y qué es lo que se logra con una central eléctrica virtual?DH: Las fuentes de energía variables y renovables son cada vez más comunes en el mercado de la energía. Su falta de regularidad (el sol y el viento no están bajo nuestro control) ha de ser gestionada para crear una red/suministro de energía estable y confiable para el mercado de la energía. Eso se consigue mediante una central eléctrica virtual.
Para las grandes plantas de producción con sus propias plantas de energía, tales como los plantas de producción de automóviles, las fuentes renovables pueden equilibrarse con otras fuentes que están geográficamente separadas y producen una fuente de alimentación estable pero variada. Además, hace que el precio total de compra sea más bajo cuando se consume la energía, ya que cualquier exceso se puede vender a la red de manera más eficaz.
AMS: ¿Podría usarse una central eléctrica virtual para controlar la energía procedente del biogás?DH: ¡Sí! El biogás es una fuente renovable popular y puede ser un componente esencial para la configuración de la central eléctrica virtual. Nuestra demostración muestra cómo el biogás desempeña un papel importante en la aplicación de una central eléctrica virtual. El suministro de energía de las instalaciones fotovoltaicas y eólicas depende de la meteorología y de la luz del día, por lo que es volátil. El suministro de energía de una planta de biogás es controlable. La aplicación de una central eléctrica virtual se puede utilizar para controlar el suministro de energía de la planta de biogás y asegurar que el suministro total de energía del conjunto de la planta fotovoltaica, eólica y de biogás satisface la demanda de la red sin problemas.
AMS: ¿Son las centrales eléctricas virtuales sólo una teoría? O, ¿para cuándo concibe Mitsubishi su implantación?DH: Las centrales eléctricas virtuales no son una teoría , ¡están en funcionamiento! Se pueden encontrar en internet una gran cantidad de ejemplos de centrales eléctricas virtuales/híbridas. Como ejemplo real de alto perfil, Mitsubishi Electric ha instalado una aplicación de central eléctrica virtual que opera en uno de los aeropuertos más grandes de Alemania, proporcionando y controlando la electricidad requerida por el aeropuerto.
La ventaja para los clientes que utilizan la solución de Mitsubishi Electric es que la aplicación de la central eléctrica virtual se apoya en una amplia gama de hardware y software de automatización, que se puede implementar con el fin de mejorar el control, la monitorización y la interacción de un número de fuentes de energía. Esto incluye una gama de PLCs [controladores lógicos programables] que comienzan con pequeñas unidades distribuidas y se extienden hasta potentes unidades de gran alcance que puede procesar decenas de miles de entradas en casi tiempo-real y se utilizan para el control de las centrales eléctricas convencionales. También existe una amplia gama de inversores, HMIs [interfaces hombre-máquina] y otros productos de software que se pueden integrar para proporcionar un ahorro de energía y maximizar la eficiencia.
Las centrales eléctricas virtuales ya soportan operaciones a gran escala tales como aeropuertos. La plantas de vehículos podrían ser las siguientesAMS: ¿Ha colaborado Mitsubishi con fabricantes de vehículos para explorar el uso de centrales eléctricas virtuales en la industria automotriz?DH: Todavía no en realidad, pero las fábricas de automóviles están en la agenda y no se diferencian mucho de grandes proyectos como aeropuertos, que se encuentran ya en funcionamiento. Los fabricantes de vehículos podrían beneficiarse perfectamente de la aplicación de una central eléctrica virtual. Algunas plantas son dueñas de sus propias plantas de energía de combustibles fósiles para abastecer sus necesidades de producción y están invirtiendo activamente en la biomasa, la energía eólica y la energía solar.
La combinación y el control de estas fuentes de energía mediante la aplicación de una central eléctrica virtual disminuiría sin duda los costos generales de energía y reduciría la huella de carbono de la empresa en su conjunto. Ambos beneficios generarían también mensajes positivos sobre la eficiencia y la sostenibilidad, que son parte de la filosofía de la mayoría de los principales fabricantes.
Los vehículos eléctricos serán también una gran parte de nuestro futuro y la producción de energía verde para los automóviles que fabrican sólo puede estar a un paso de distancia.
