¿Qué son los soportes solares de acero para montaje en tierra?

Los soportes solares de acero para montaje en suelo son sistemas estructurales diseñados para fijar los módulos fotovoltaicos al terreno. Fabricados principalmente con acero al carbono (Q235B, Q355B) o acero galvanizado, estos soportes constituyen la opción preferida para parques solares a gran escala, agrivoltáicos y grandes instalaciones comerciales de montaje en suelo debido a su alta resistencia, rentabilidad y durabilidad .

A diferencia de los soportes de aluminio, que son más livianos pero también más costosos, los soportes de acero ofrecen una capacidad de carga superior, lo que los hace ideales para regiones con vientos fuertes, cargas de nieve elevadas y condiciones de terreno difíciles.

1. Principales ventajas de los sistemas de montaje en tierra de acero

2. Principales tipos de estructuras de acero para montaje en suelo

3. Especificaciones del material

Grados comunes de acero:

Protección contra la corrosión:

4. Perfiles estructurales

5. Opciones de cimentación para estanterías de acero

6. Tendencias tecnológicas 2024-2025

1. Adopción de acero de alta resistencia

El uso de los grados Q355B y S420GD ha aumentado significativamente, lo que permite emplear perfiles más delgados y reducir el consumo de material sin comprometer la resistencia. Algunos fabricantes ofrecen ahora estanterías con… 20-30% menos de acero en comparación con los diseños tradicionales de Q235B.

2. Acero recubierto de Zn-Al-Mg, línea principal

El acero recubierto de zinc-aluminio-magnesio (Zn-Al-Mg) se ha convertido en el estándar para entornos de alta corrosión. Con 5-10 veces La resistencia a la corrosión del galvanizado por inmersión en caliente tradicional y las propiedades de autorreparación en los bordes cortados, el recubrimiento Zn‑Al‑Mg prolonga la vida útil hasta más de 35 años.

3. Diseños de gran luz para la agrivoltaica

A medida que la agrivoltáica se expande, los soportes de acero con luces de 8-12 metros y alturas de columna de 3-4 metros Se han convertido en estándar. Estos diseños son compatibles con el equipo agrícola convencional, al tiempo que mantienen la capacidad de generación. Los sistemas de montaje de un solo poste minimizan la ocupación del suelo y reducen las interferencias con el crecimiento de los cultivos.

4. Integración de pilotes atornillados

Los soportes de acero se diseñan cada vez más con interfaces integradas para pilotes atornillados, lo que elimina la necesidad de cimentaciones de hormigón. El sistema Nextracker NX Anchor, por ejemplo, logra… Ahorro del 50% en acero y Reducción del 70% en la profundidad en comparación con las cimentaciones de pilotes convencionales, con tiempos de instalación de 2-3 minutos por pila .

5. Sistemas prefabricados y modulares

Las secciones de estanterías de acero preensambladas en fábrica reducen la mano de obra en obra en un… 30-50% . Los orificios preperforados, las longitudes precortadas y el herraje de conexión ya instalado simplifican el montaje en obra y mejoran la uniformidad de la calidad.

6. Diseños de seguimiento del terreno

Para terrenos montañosos y áreas de tierra recuperada, se utilizan sistemas de estanterías articuladas de acero con ±15° a ±20° La compensación de pendientes elimina la necesidad de realizar extensos trabajos de nivelación, preservando la capa superficial del suelo y reduciendo el impacto ambiental.

7. Consideraciones de ingeniería

Diseño de carga:

Clasificación del entorno de corrosión:

8. Ejemplos de aplicación

Ejemplo 1: Planta de inclinación fija a gran escala (100 MW)

Ubicación: Terreno llano, zona de viento moderado

Estructura: Canal en C Q355B, inclinación fija de 25°

Fundación: Pilotes hincados, profundidad de 2,5 m

Recubrimiento: Galvanizado por inmersión en caliente, 85 μm

Resultado: Vida útil de diseño de 25 años, resistencia al viento de 60 m/s

Ejemplo 2: Proyecto de agrivoltáica (10 MW)

Ubicación: Terrenos agrícolas ondulantes, elevada carga de nieve

Estructura: Vigas en H de gran luz Q355B, altura de 3,5 m

Span: 10 m entre columnas

Fundación: Pilotes de tornillo, doble hélice

Resultado: Se mantiene el acceso a los equipos agrícolas, con una vida útil de 30 años.

Ejemplo 3: Sistema de seguimiento (50 MW)

Ubicación: Zona de alta irradiación, terreno moderado

Estructura: Tubos de torsión Q355B + correas en canal C

Conducción: Eje único, rango de seguimiento de 60°

Fundación: Pilotes de hormigón prefabricado

Resultado: 18-22% de aumento en la generación respecto a la configuración de inclinación fija

9. Comparación: Soportes de suelo de acero frente a aluminio

10. Desarrollos del sector 2024-2025

Innovaciones de materiales:

Acero Baosteel Danxia: Un acero de resistencia a la intemperie de alta resistencia, desarrollado específicamente para estructuras de montaje fotovoltaico, que alcanza pedidos mensuales de 12.000 toneladas a mediados de 2024. Más de 45.000 toneladas han sido suministrados para 1,5 GW de proyectos de energía fotovoltaica en diversos tipos de terrenos, incluyendo montañas, rellenos de minas de carbón, desiertos y llanuras tidales costeras.

Grupo Shangang: Se desarrolló y lanzó con éxito un nuevo acero de alta resistencia para estructuras de montaje fotovoltaico a finales de 2024, cumpliendo con los exigentes requisitos de los clientes en cuanto a capacidad de carga y resistencia a la corrosión.

Capacidad de producción:

Grupo de Energía de Mongolia Interior: Se puso en marcha una línea de producción de soportes fotovoltaicos totalmente automática en febrero de 2024, con una capacidad de diseño de 100.000 toneladas/año (suficiente para plantas fotovoltaicas de 3,5 GW). Desde la llegada del equipo hasta la puesta en servicio transcurrieron apenas 12 días.

Estandarización:

La norma industrial YB/T “Secciones de acero para montajes fotovoltaicos” fue revisada en noviembre de 2024, estableciendo los tipos estructurales, la composición química, las propiedades mecánicas y los requisitos de protección contra la corrosión para las secciones en forma de canal C, de ángulo y de viga H utilizadas en los soportes fotovoltaicos.

En pocas palabras

Los soportes solares de acero montados en el suelo siguen siendo la columna vertebral de la energía fotovoltaica a gran escala, debido a sus resistencia, rentabilidad y fiabilidad comprobada . Los principales avances en 2024-2025 incluyen:

Grados de acero de alta resistencia (Q355B, S420GD) reducción del consumo de materiales

Acero recubierto de Zn-Al-Mg Ofreciendo protección contra la corrosión durante 35 años con propiedades autorreparables

Diseños de gran luz libre facilitando la agrovoltaica y el acceso a los equipos

Integración de pilotes atornillados eliminación del hormigón y aceleración de la instalación

Sistemas prefabricados reduciendo la mano de obra en el sitio en un 30-50%

Para proyectos de gran escala que requieren durabilidad, control de costos y fiabilidad a largo plazo, los sistemas de montaje en tierra de acero siguen siendo el estándar del sector.