Introducción: Sistemas de estanterías – De un soporte pasivo a un núcleo inteligente

En 2024, la industria de los sistemas de montaje para paneles fotovoltaicos ha experimentado una transformación profunda, dejando atrás su papel tradicional como soporte estructural pasivo para convertirse en un componente central, inteligente y generador de valor, de las plantas de energía solar. Impulsados por la necesidad de mayor eficiencia, adaptabilidad a terrenos complejos y métricas de rendimiento estandarizadas, los fabricantes de todo el mundo han introducido importantes innovaciones en tecnología de seguimiento, estructuras de montaje flexibles y soluciones de fijación.

Desde el seguidor SkyWings de Arctech, que alimenta la planta fotovoltaica más grande del mundo en una zona de subsidencia minera de carbón, hasta la publicación de la primera norma china de ensayo para seguidores inteligentes, y desde la patente de montaje fotovoltaico flexible de LONGi hasta las 50 nuevas patentes de S‑5! para accesorios de fijación en cubiertas metálicas, 2024 ha sido un año de avances destacados para el sector de los sistemas de montaje fotovoltaico.

Parte uno: La tecnología de rastreo inteligente ocupa el centro del escenario

1.1 SkyWings de Arctech: aumento del 7,41 % en la capacidad en terrenos difíciles

En noviembre de 2024, Arctech, proveedor global de soluciones de seguimiento solar y estructuras de montaje, anunció que su sistema de seguimiento solar de un solo eje y doble fila, SkyWings, permitió la conexión a la red en plazo previsto de la Central Fotovoltaica Mengxi Blue Ocean, ubicada en Ordos, China, la planta solar de mayor capacidad individual construida sobre una zona de subsidencia minera de carbón.

Indicadores clave de rendimiento:

La capacidad anual promedio conectada a la red se ha incrementado en 7,41%

Se mantiene la operación normal a velocidades del viento de hasta 18 m/s (Nivel 8, vendaval)

Aumento de la generación de energía impulsado por algoritmos de IA de hasta 8% a través de la evitación en tiempo real de sombreado

El sistema SkyWings incorpora el mecanismo de accionamiento sincrónico multipunto de Arctech y un innovador diseño de tubo de torsión que ofrece una resistencia excepcional a la flexión y a la torsión. Para adaptarse a la topografía irregular y ondulante de la zona de subsidencia, Arctech proporcionó una solución personalizada con capacidades de seguimiento del terreno: la tolerancia a las ondulaciones entre filas adyacentes se establece en un 20 % en la dirección este‑oeste y en un 15 % en la dirección norte‑sur.

Integración de la agrivoltáica:
El diseño del sistema también otorga prioridad a la compatibilidad agrícola. Arctech adaptó la altura de los postes para maximizar el espacio bajo los paneles solares, lo que permite a los agricultores cultivar cultivos y criar ganado en la zona inferior. Se prevé que el proyecto genere 5,7 mil millones de kWh anuales, ahorrando 1,71 millones de toneladas de carbón estándar y reduciendo las emisiones de CO₂ en aproximadamente 4,7 millones de toneladas, lo que equivale a plantar 62.700 hectáreas de árboles.

Innovación ambiental:
Para mitigar la contaminación y el daño ecológico en los pastizales, SkyWings utiliza pilotes de acero en forma de H de una sola pieza, construidos mediante presión estática in situ, lo que elimina la necesidad de hormigón. Tras 25 años de operación, aproximadamente el 90 % de los pilotes de tubo de acero siguen siendo aptos para su reciclaje, reduciendo la generación de residuos en alrededor del 60 % en comparación con los pilotes tradicionales de hormigón.

1.2 Publicada la primera norma de pruebas para rastreadores inteligentes de China

Un hito importante para el sector se alcanzó en septiembre de 2024 con la publicación del primer estándar chino sobre seguidores inteligentes, “T/CPIA0082-2024 – Método de ensayo del rendimiento de seguimiento inteligente de los seguidores fotovoltaicos”, liderado por Trina Solar y desarrollado de manera conjunta por 15 organizaciones, entre ellas empresas de montaje, organismos de certificación independientes, institutos de diseño, universidades y empresas EPC. El estándar entró en vigor el 15 de septiembre de 2024.

Por qué la trazabilidad inteligente es importante:
A medida que la tierra plana y fácilmente urbanizable escasea cada vez más, se están desarrollando cada vez más proyectos fotovoltaicos en terrenos difíciles, como montañas, desiertos de gobi y tierras baldías. La tecnología de seguimiento convencional no puede mitigar las pérdidas por sombreado provocadas por el relieve irregular durante la fase de retroceso del sol, tanto por la mañana como por la tarde. Además, los algoritmos de seguimiento tradicionales están optimizados únicamente para condiciones de soleamiento, lo que conduce a un desperdicio de la radiación difusa en días nublados.

Tres direcciones de tecnología de seguimiento inteligente:

Optimización del clima con irradiación de alta dispersión – Utilizando datos meteorológicos, datos de generación y cámaras de nubes para optimizar dinámicamente los ángulos de seguimiento en condiciones de luz difusa

Optimización de retroceso – Identificación de escenarios de sombreado en terrenos complejos mediante datos de generación y mediciones del terreno

Optimización de módulos bifaciales – Establecer modelos de irradiancia bifacial o utilizar bancos de referencia para determinar los ángulos de seguimiento óptimos de los módulos bifaciales

La norma establece especificaciones claras sobre los métodos de ensayo para las tres funciones de optimización, lo que ofrece a los propietarios de proyectos un referente para evaluar distintas soluciones de seguimiento inteligente y proporciona a la industria referencias técnicas unificadas.

Validación de la prueba de campo SPIC:
La Corporación Estatal de Inversión en Energía de China (SPIC) publicó su informe de pruebas de campo correspondiente a 2024, realizado en la Plataforma Nacional de Pruebas de Campo para Fotovoltaica y Almacenamiento de Energía, ubicada en Daqing, provincia de Heilongjiang. Los datos recopilados durante tres años (2022-2024), que comparan el rendimiento de las estructuras de montaje, mostraron que los seguidores de doble eje lograron el mayor aumento promedio de la producción, del… 24,58% En comparación con las estructuras de inclinación fija a 45°, le siguen los seguidores solares de un solo eje verticales (19,14%), los de un solo eje con inclinación de 25° (17,65%), los de un solo eje con inclinación de 10° (15,90%) y los de un solo eje con inclinación de 15° (12,28%).

Parte II: Soportes flexibles para paneles fotovoltaicos – Innovación para aplicaciones complejas

2.1 LONGi Green Energy obtiene una patente sobre anclajes flexibles para sistemas de montaje fotovoltaico

En diciembre de 2024, la Administración Nacional de Propiedad Intelectual de China anunció que LONGi Green Energy Technology Co., Ltd. había obtenido una patente para una “Estructura flexible de anclaje para soportes fotovoltaicos y sistema de generación de energía fotovoltaica” (Anuncio de concesión n.º CN 222122134 U), presentada en abril de 2024.

Innovación técnica:
La estructura de anclaje comprende un cuerpo de bastidor con unos primeros y segundos elementos de fijación separados entre sí a lo largo de una primera dirección. Entre ellos se dispone un componente de ajuste, que incluye un elemento de fijación de cables con orificios para asegurar los cables. Un conector giratorio conecta el componente de ajuste a ambos elementos de fijación, siendo el eje del conector giratorio perpendicular al eje de los orificios para cables.

Este diseño permite que los soportes fotovoltaicos flexibles mantengan su integridad estructural, al tiempo que absorben las cargas dinámicas y los movimientos propios de los sistemas de montaje flexibles, abordando un desafío técnico clave en aplicaciones de grandes luces y terrenos complejos.

2.2 Aplicaciones industriales: los soportes flexibles ganan terreno

La adopción de estructuras de montaje flexibles para paneles fotovoltaicos se ha acelerado en 2024, especialmente en proyectos ubicados en montañas, colinas y zonas con barrancos, donde las estructuras rígidas tradicionales resultan económicamente inviables. Los sistemas de montaje flexibles ofrecen varias ventajas:

Menor densidad de pilotes y reducción de los costos de construcción

Estructura simplificada con características de seguridad mejoradas

Aprovechamiento eficaz de los recursos de tierras ociosas

Idoneidad para la agrovoltaica y otros escenarios de uso dual

Estos sistemas están resultando especialmente valiosos para los proyectos a gran escala de “energía fotovoltaica + restauración ecológica” que China lleva a cabo en las regiones occidentales.

Parte tres: Accesorios para techos metálicos – ¡S-5! Logra 50 nuevas patentes en 2024

3.1 Actividad de patentes sin precedentes

S-5!, el líder mundial en soluciones de fijación solar para techos metálicos, anunció en diciembre de 2024 que le habían otorgado 50 patentes nuevas Solo en 2024, lo que eleva su cartera total de patentes a 194 desde su primera solicitud de patente en 1991.

Distribución global de patentes:

Unión Europea: 12

China: 9

Estados Unidos: 8

India: 6

Australia: 4

Otros: Nueva Zelanda (2), Reino Unido (2), Sudáfrica (2), Costa Rica (1), Kuwait (1), México (1), Arabia Saudita (1), Turquía (1)

3.2 Nuevo producto: Solución de montaje solar sin rieles Protea™

Cabe destacar que la Oficina de Patentes de la India concedió a S-5 la patente n.º 423672-001 por su nuevo… Solución de montaje solar sin riel Protea™ , diseñado para la instalación de módulos solares enmarcados sobre cubiertas metálicas trapezoidales, al tiempo que proporciona unión eléctrica y puesta a tierra certificadas.

3.3 Certificaciones de terceros

S-5! también obtuvo importantes certificaciones de terceros en 2024:

Listado de FM Approvals según la norma FM 4478 para el Sistema Ensolro (incluido PVKIT HUR 2.0), capaz de resistir fuerzas de levantamiento por viento de hasta 150 psf en zonas de vientos fuertes y huracanes

Aprobaciones de productos de Florida (FPA) para zonas de alta velocidad y zonas huracanadas (HVHZ) – una aprobación rigurosa para zonas de viento fuerte

Estos logros convierten a S-5! en el primer fabricante de sistemas de montaje para techos metálicos de su categoría en obtener estas acreditaciones que marcan un hito en la industria.

3.4 Aplicación en el mundo real: Conjunto fotovoltaico vertical en Colorado

En agosto de 2024, Solar Power World informó sobre una notable aplicación de la tecnología S-5! en la nueva sede estadounidense de Vaisala, ubicada en Louisville, Colorado. El proyecto incorporó un sistema de paneles fotovoltaicos montados en fachadas verticales con juntas de unión tipo “standing seam”, asegurado mediante la solución de montaje solar sin rieles PVKIT de S-5!.

Puntos destacados del proyecto:

Array solar de techo de 492 paneles (Conjunto inclinado de 101 kW + sistemas metálicos de techo de 228 kW)

Matriz de fachada vertical montado en una pared con unión vertical

Requisito de carga de viento: Soporta vientos de hasta 145 mph

Prioridad estética: Aspecto de bajo perfil y elegante que complementa el diseño escandinavo minimalista

Namaste Solar, el contratista de instalación, señaló que la solución PVKIT fue una elección natural, dado que la estética era una prioridad absoluta. “A nuestros equipos les encantó instalar este sistema y afirmaron que estarían encantados de ejecutar más proyectos similares”, comentó Briana Morris, ingeniera principal de proyectos comerciales en Namaste Solar.

Las abrazaderas S‑5 funcionan como abrazaderas contra el viento (“abrazaderas para juntas exteriores”), aumentando de manera apreciable la capacidad de resistencia del edificio a las cargas de levantamiento provocadas por el viento. Con el tiempo, el sistema fotovoltaico compensará el 69 % del consumo eléctrico del edificio, alcanzando una intensidad de uso energético de 28, lo que lo convierte en uno de los edificios de oficinas más sostenibles de Colorado.

Parte Cuarta: Soluciones Innovadoras de Cimentación – Reducción de Costos y del Impacto Ambiental

4.1 Tecnología de anclaje terrestre de Nuance Energy

En septiembre de 2024, Nuance Energy Group anunció importantes mejoras en su sistema OSPREY PowerRack™, que incorpora la innovadora Tecnología de Anclaje a Tierra, la cual reduce drásticamente el tiempo de instalación y la perturbación del sitio.

Medidas de rendimiento:

Instalación de 16 días para una tripulación de 16 personas plenamente capacitada (los sistemas tradicionales requieren aproximadamente 60 días)

Sin hormigón ni hincado de pilotes – elimina los estudios geotécnicos y el curado del concreto

Instalación de herramientas portátiles – no se requiere maquinaria pesada

Anclajes de cable de 72 pulgadas clavado en el suelo para estabilizarlo

Thomas Boguess, director de Finanzas de Nuance Energy, afirmó: «Nuestro sistema de anclaje terrestre permite un despliegue ágil y rápido, lo que facilita a los instaladores ampliar rápidamente su capacidad y abordar múltiples proyectos sin verse limitados por la necesidad de maquinaria pesada».

Tras la instalación, Nuance Energy realiza ensayos de tracción para verificar la capacidad de carga de cada ancla, asegurando la integridad y la estabilidad estructurales.

4.2 Sistemas de estanterías con soporte de lastre para montaje por cuenta propia

La investigación académica publicada en 2024 también ha avanzado en la comprensión de alternativas de estanterías de bajo costo. Un estudio publicado en la revista Diseños presentó diseños de cimentaciones con lastre para estructuras de montaje de paneles fotovoltaicos de código abierto, ofreciendo alternativas viables para sitios en los que las zapatas profundas no resultan técnica ni económicamente factibles.

La investigación propuso dos diseños de lastre (sistemas de postes de una sola línea y sistemas de postes de doble línea, ambos basados en una potencia de 4 kW) que eliminan la necesidad de perforar orificios y verter hormigón, al tiempo que resultan rentables y permiten modificaciones por parte del usuario.

Parte cinco: Perspectivas del sector – Tendencias clave para 2025 y más allá

Con base en los desarrollos de 2024, varias tendencias clave están configurando el futuro de los sistemas de montaje para energía fotovoltaica:

1. Estandarización del seguimiento inteligente
La publicación de la primera norma china para la evaluación de rastreadores inteligentes (T/CPIA0082-2024) establece un marco unificado para la medición del rendimiento de los sistemas de seguimiento inteligente. A medida que cada vez más proyectos adopten esta norma, los propietarios de centrales eléctricas dispondrán de criterios más claros para la selección tecnológica, y el sector se beneficiará de la reducción de los costos de coordinación.

2. Seguimiento del terreno e integración de la agrovoltaica
Proyectos como la instalación SkyWings de Arctech demuestran que los sistemas de seguimiento pueden implementarse de manera eficaz en terrenos difíciles, al tiempo que permiten realizar actividades agrícolas bajo los paneles. Este enfoque de doble uso aborda las preocupaciones relacionadas con el uso del suelo y abre nuevos mercados para el desarrollo de la energía fotovoltaica.

3. Soluciones sin rieles para techos metálicos
La actividad de patentes y las exitosas instalaciones de proyectos de S-5! confirman que las soluciones de fijación directa sin rieles están ganando aceptación en el mercado. La combinación de unión eléctrica certificada, alta resistencia al viento y atractivo estético hace que estos sistemas resulten atractivos para aplicaciones en cubiertas comerciales e industriales.

4. Tecnologías de instalación acelerada
Innovaciones como el sistema de anclaje terrestre de Nuance Energy demuestran que es posible reducir el tiempo de instalación de 60 días a 16 días. Esta aceleración mejora directamente la rentabilidad del proyecto al disminuir los costos laborales y permitir una mayor rapidez en la generación de ingresos.

5. Soportes flexibles para terrenos complejos
A medida que el desarrollo de la energía fotovoltaica a gran escala se traslada a zonas montañosas y a terrenos recuperados, los sistemas de montaje flexibles desempeñarán un papel cada vez más importante. La actividad de patentes de LONGi en este ámbito apunta a una innovación continua en las tecnologías de anclaje y de tensionado de cables.

En pocas palabras

2024 ha sido un año de transformación para los sistemas de montaje fotovoltaico. Desde los SkyWings de Arctech, que siguen el relieve del terreno y han logrado aumentos del 7,41 % en la capacidad en una zona afectada por subsidencia minera, hasta la primera norma china para seguidores inteligentes, que establece referencias a nivel sectorial; pasando por las innovaciones en soportes flexibles de LONGi, las 50 nuevas patentes de S‑5! y la tecnología de anclajes de tierra de Nuance, la industria avanza de manera decidida hacia soluciones de montaje más inteligentes, más adaptables y de despliegue más rápido. Estas innovaciones no solo mejoran los propios sistemas de montaje; también están redefiniendo fundamentalmente las posibilidades de las plantas de energía fotovoltaica en ubicaciones y aplicaciones exigentes.