Cimentaciones para montaje de paneles fotovoltaicos en suelo en 2024: las pilas atornilladas y las soluciones de hormigón avanzan de la mano, mientras las cimentaciones diversificadas se adaptan a condiciones geológicas complejas.
2024-12-24
Introducción: Fundamentos – Las “raíces” de las plantas de energía fotovoltaica
En la construcción de plantas fotovoltaicas, la cimentación de montaje constituye la “raíz” de todo el sistema, encargada de transmitir al suelo las cargas externas, como las debidas al viento y a la nieve. La elección del tipo de cimentación influye directamente en la seguridad estructural, el costo de construcción y la fiabilidad a largo plazo de la planta. En 2024, a medida que los proyectos fotovoltaicos se extienden a condiciones geológicas complejas —como desiertos, montañas y suelos blandos— y conforme la industria exige mayor eficiencia constructiva y respeto ambiental, la tecnología de cimentaciones terrestres para energía fotovoltaica ha registrado múltiples innovaciones: desde el sistema de pilotes NX Anchor de Nextracker, pasando por los tornillos de anclaje galvanizados por inmersión en caliente de ESG en España, hasta las soluciones localizadas de pilotes atornillados de Ground Screw Company en India, y la investigación sistemática sobre cimentaciones de pilotes en zonas desérticas llevada a cabo por el Instituto de Diseño de Energía Eléctrica del Noroeste; todas ellas impulsan la ingeniería de cimentaciones fotovoltaicas hacia una mayor eficiencia, sostenibilidad ambiental y rentabilidad.
Parte uno: Pilotes de tornillo – Proliferación mundial de soluciones sin hormigón
Las pilas atornilladas son cimentaciones de pilotes metálicos que se instalan mediante el atornillamiento en el terreno. No requieren vertido de hormigón ni tiempo de curado y pueden soportar la superestructura inmediatamente después de su instalación. En 2024, esta tecnología aceleró su adopción a nivel mundial.
1.1 Ancla Nextracker NX: 50 % de ahorro en acero, 70 % de reducción de profundidad
En septiembre de 2024, Nextracker, líder mundial en sistemas de seguimiento, lanzó oficialmente NX Foundation Solutions, que incluye el nuevo sistema de pilotes de anclaje NX. Este sistema es el resultado de la adquisición de Ojjo por parte de Nextracker y está diseñado para adaptarse a una amplia variedad de tipos de suelo.
Parámetros técnicos clave:
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Ahorros en acero | 50 % menos que los pilotes convencionales |
| Reducción de la profundidad de empotramiento | 70 % menos que los pilotes convencionales |
| Equipo de instalación | Taladro‑atornillador integrado patentado Ojjo Truss Driver (con posicionamiento por GPS) |
| Experiencia de instalación | Más de 1 millón de pilotes instalados |
| Escala de aplicación | Los envíos acumulados de Nextracker superan los 100 GW de seguidores solares y los 50 GW de cimentaciones compatibles. |
El director ejecutivo de Nextracker, Dan Shugar, declaró: “El objetivo es ofrecer soluciones de alta calidad y rentables que contribuyan a mejorar la productividad, la seguridad, acelerar los plazos de los proyectos y adoptar prácticas de construcción respetuosas con el entorno.” Stephen Jones, presidente de Renovables en Primoris Services Corporation, añadió que esta solución de cimentación simplifica los procesos de diseño, adquisición e instalación, al tiempo que reduce el riesgo para los contratistas EPC y los promotores.
1.2 Tornillos de suelo galvanizados por inmersión en caliente ESG: vida útil de 30 años sin necesidad de mantenimiento
En octubre de 2024, la empresa española Elementos de Sujeción Galvanizados (ESG) lanzó un nuevo tornillo de tierra galvanizado por inmersión en caliente, diseñado específicamente para plantas fotovoltaicas de montaje en suelo.
Parámetros clave del producto:
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Norma de protección contra la corrosión | Galvanización por inmersión en caliente UNE EN ISO 1461 |
| Vida útil | Más de 30 años (sin necesidad de mantenimiento) |
| Par mínimo | 2.100 Nm |
| Capacidad de carga | Soporta 10 módulos (aprox. 250‑300 kg) |
| Método de instalación | Atornillado directamente en el suelo, sin necesidad de excavación ni hormigón. |
Un portavoz de ESG dijo: “Este método reduce de manera significativa el tiempo y el costo de instalación, al tiempo que ofrece una estabilidad y una resistencia óptimas. Su diseño robusto lo convierte en una solución ideal para sostener módulos solares y otras infraestructuras ligeras.”
1.3 Empresa de tornillos de tierra: soluciones personalizadas y localizadas para la India
En noviembre de 2024, la empresa india Ground Screw Company presentó su sistema de anclajes helicoidales metálicos, desarrollado específicamente para el mercado indio, en la REI Expo 2024.
Puntos destacados técnicos:
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Diámetro | 2 pulgadas o 3 pulgadas |
| Tiempo de instalación | 2 minutos por tornillo |
| Suelos adecuados | Arcilla, suelo duro, suelo rocoso, suelo blando |
| Ventajas | Sin hormigón, sin agua, sin tiempo de curado |
El fundador de la empresa, Prasad Bhagare, explicó que esta tecnología fue desarrollada originalmente en la Universidad Técnica de Múnich entre las décadas de 1960 y 1970 y se ha utilizado ampliamente en proyectos fotovoltaicos en China desde 2006. Gracias al análisis de los diversos tipos de suelo existentes en la India y a la transferencia de tecnología, la empresa ha desarrollado productos de tornillos de tierra adaptados específicamente a las condiciones geológicas del país.
Ventaja de la agrovoltaica: En los proyectos agrivoltáicos, los tornillos de tierra evitan el uso de hormigón, productos químicos y la alteración a gran escala del suelo, eliminando el riesgo a largo plazo de que el cemento y el carbonato de calcio se filtren al suelo, lo que los convierte en una solución de instalación sostenible.
Parte II: Cimentaciones de pilotes de hormigón – La solución preferida para zonas desérticas
Las cimentaciones de pilotes de hormigón siguen siendo la opción predominante para las plantas fotovoltaicas de gran escala instaladas sobre suelo, gracias a su elevada capacidad de carga, su buena estabilidad y sus técnicas de construcción consolidadas. En 2024, el Instituto de Diseño de Energía Eléctrica del Noroeste de China llevó a cabo una investigación comparativa sistemática sobre cimentaciones de pilotes para energía fotovoltaica en zonas desérticas.
2.1 Ensayos comparativos de pilotes en zonas desérticas: los pilotes de tubo pretensados presentan ventajas significativas
En 2024, el Instituto de Diseño de Energía Eléctrica del Noroeste del Grupo de Consultoría de Ingeniería de la Energía de China, junto con otras organizaciones, publicó un artículo de investigación en… Hidroelectricidad del Noroeste Revista. Tomando como ejemplo un proyecto de energía renovable fotovoltaica en una zona desértica, el estudio comparó tres tipos de cimentaciones: pilotes de tubo pretensados, pilotes de anclaje con hormigón inyectado previamente perforados y pilotes de tornillo de acero.
Conclusiones de la investigación:
| Tipo de pilote | Características de la construcción | Rendimiento de carga‑portante | Idoneidad para zonas desérticas |
|---|---|---|---|
| Pilotes de tubo pretensados | Estructura prefabricada, buena integridad de los pilotes, construcción sencilla, control de calidad fácil y alta eficiencia. | En general, alta capacidad de compresión, de levantamiento y lateral. | Más adecuado |
| Pilotes de tornillo de acero | Es necesario controlar la velocidad de conducción; no debe ser demasiado alta. | Capacidad lateral relativamente baja (afectada por el material de la pilote) | Puede seleccionarse en función de los requisitos de carga |
| Pilotes de anclaje con grout y preperforados | Control de calidad difícil | La capacidad de elevación es relativamente baja y no cumple con los requisitos de carga de la superestructura. | No apto |
El estudio señaló que, en comparación con los otros dos tipos de pilotes, los pilotes tubulares pretensados resultan más adecuados para su utilización en zonas desérticas, tanto desde el punto de vista constructivo como en cuanto a la capacidad portante. Los resultados de la investigación constituyen referencias importantes para el diseño de cimentaciones de pilotes fotovoltaicos en áreas desérticas.
2.2 Pilotes de hormigón in situ y pilotes de hormigón prefabricado
Según la literatura técnica del sector, los cimientos de pilotes de hormigón incluyen principalmente los siguientes tipos:
| Tipo de cimentación | Método de construcción | Escenarios de aplicación | Características |
|---|---|---|---|
| Pilotes de hormigón vertido in situ | Perforación en obra, colocación de la armadura de refuerzo, vertido de concreto | Diversas condiciones geológicas, especialmente en zonas con elevadas exigencias de carga | Ajuste flexible de la cota superior de la pilas, alta adaptabilidad al terreno |
| Pilotes de hormigón prefabricado | Prefabricado en fábrica, con prensado estático o hincado mediante martillo en obra | Capas de suelo blando (arcilla, relleno, etc.) | Calidad confiable, gran capacidad de carga y alta eficiencia en la construcción |
Parte Tres: Cimentaciones con lastre – Una alternativa no penetrante
Las cimentaciones con lastre dependen del peso propio de bloques de hormigón u otros elementos pesados para mantener el sistema de montaje en su lugar sobre el tejado o el suelo, sin penetrar la capa estructural.
3.1 Investigación académica: Validación económica de sistemas fotovoltaicos con lastre
En mayo de 2024, la revista Energía renovable publicó un estudio sobre la aplicabilidad y el análisis de viabilidad de los sistemas fotovoltaicos con lastre sobre losas de cubierta de hormigón.
Principales hallazgos de la investigación:
| Dimensión de análisis | Conclusión |
|---|---|
| Aplicabilidad estructural | Los sistemas con lastre pueden instalarse de manera segura en cubiertas de hormigón que cuenten con una capacidad portante adecuada. |
| Resistencia al viento | El cálculo adecuado del lastre y el diseño de los deflectores de viento son fundamentales; los sistemas pueden diseñarse para resistir velocidades de viento de hasta 60 m/s. |
| Rentabilidad económica | Los sistemas con lastre eliminan los costos de penetración y reducen el tiempo de instalación, ofreciendo una rentabilidad competitiva para los tipos de cubiertas adecuados. |
| Impacto ambiental | La ausencia de penetraciones en el tejado preserva la integridad de la impermeabilización y mantiene las garantías del tejado. |
3.2 Aplicaciones de cimentaciones con lastre
Las cimentaciones con lastre son especialmente adecuadas para:
Techos planos de concreto: Donde la penetración esté prohibida o anule las garantías
Superficies de suelo duro: Donde la excavación o la ejecución de pilotes no sean factibles
Sitios arrendados: Donde los cimientos deban ser desmontables al término del plazo del contrato de arrendamiento
Sitios contaminados: Donde la contaminación del suelo hace que la excavación sea desaconsejable
Los materiales de lastre típicos incluyen:
Bloques de hormigón prefabricados con puntos de conexión integrados
Materiales reciclados, como hormigón triturado o grava, en estructuras de contención
Tanques de lastre llenos de agua para instalaciones temporales
Parte Cuarta: Resumen de las tendencias en tecnología de cimentaciones para instalaciones sobre suelo en 2024
| Dirección de la tendencia | Desarrollos clave | Empresas/Productos representativos |
|---|---|---|
| Innovación en pilotes de tornillo | 50 % de ahorro en acero, 70 % de reducción de la profundidad, instalación en 2 minutos | Ancla Nextracker NX, ESG, Empresa de Tornillos de Tierra |
| Optimización en áreas desérticas | Las pilas de tubo pretensadas han demostrado ser las más adecuadas para condiciones desérticas. | Instituto de Diseño de Energía Eléctrica del Noroeste |
| Soluciones sin hormigón | Sin hormigón, sin tiempo de curado, desmontable, reciclable | Pilotes de tornillo, sistemas con lastre |
| Actualizaciones de protección contra la corrosión | Galvanizado por inmersión en caliente conforme a la norma UNE EN ISO 1461, con una vida útil de 30 años sin necesidad de mantenimiento. | ESG |
| Eficiencia de la instalación | Plataformas integradas de perforación e instalación de pilotes guiadas por GPS, con más de un millón de pilotes instalados | Conductor de cercha Nextracker Ojjo |
| Compatibilidad agrícola | Sin alteración del suelo, sin lixiviación de cemento, sostenible para la agrovoltaica | Empresa de Tornillos de Tierra |
| Soluciones localizadas | Productos personalizados para condiciones de suelo específicas (India, zonas desérticas, etc.) | Múltiples fabricantes |
Perspectiva
De cara a 2025 y a futuro, las cimentaciones de montaje para la energía fotovoltaica en suelo seguirán evolucionando en las siguientes direcciones:
Proliferación de pilotes atornillados: Las soluciones sin hormigón seguirán ganando cuota de mercado, especialmente en la agrovoltaica, en instalaciones temporales y en zonas con condiciones del suelo desafiantes.
Normalización en zonas desérticas: Es probable que los pilotes de tubo pretensados se conviertan en el tipo de cimentación estándar para proyectos fotovoltaicos a gran escala en zonas desérticas.
Cimientos híbridos: Las combinaciones de pilotes atornillados con zapatas de hormigón o tramos inyectados surgirán para abordar desafíos específicos del suelo.
Automatización de la instalación: Las plataformas guiadas por GPS, los sistemas de conducción automatizada y la monitorización en tiempo real del par motor se convertirán en estándar.
Cumplimiento ambiental: Se exigirán cada vez más cimentaciones de bajo impacto (sin excavación, sin hormigón y con una alteración mínima del suelo) para los proyectos en zonas ecológicamente sensibles.
Optimización del ciclo de vida: El análisis del costo del ciclo de vida, que considera no solo el costo inicial sino también la eliminación, el reciclaje y la remediación ambiental, orientará la selección de los cimientos.
En pocas palabras
En 2024, las cimentaciones para sistemas fotovoltaicos de montaje en tierra han evolucionado para afrontar los desafíos de condiciones geológicas diversas: desde el NX Anchor de Nextracker, que reduce el uso de acero, hasta los pilotes atornillados galvanizados de ESG con una vida útil de 30 años; pasando por las soluciones locales de la India y los pilotes de tubería pretensados para zonas desérticas, lo que permite una instalación más rápida, un menor impacto ambiental y una mayor fiabilidad en la transición energética global.
Blog relacionado
Un sistema de montaje en tejado confiable requiere componentes que ofrezcan tanto estabilidad como flexibilidad. El gancho ajustable para techos solares es una solución esencial diseñada para conectar los paneles solares a las estructuras del tejado, al tiempo que permite realizar ajustes durante la instalación según las distintas condiciones del techo.
2026-08-27
Una estructura de montaje confiable es esencial para lograr una generación de energía solar segura y eficiente. El gancho de techo de acero inoxidable es un componente clave diseñado para ofrecer un soporte sólido entre los paneles solares y los sistemas de montaje en tejados.
2026-08-24
Una estructura de montaje robusta y segura es esencial para el rendimiento a largo plazo de los sistemas fotovoltaicos instalados en cubiertas.
2026-08-20
Comenzar
Con Xmtopenergy
→
Añadir: N.º 77, calle LingXia Sur, distrito de Huli, ciudad de Xiamen, Fujian, China
Tel:+8613365923720/ WhatsApp:+8615980883501
Correo electrónico:info@xmtopfence.com
Síguenos:
Suscríbete a nuestro boletín de noticias
