Antecedentes del sector: El mercado de los sistemas de montaje solar sigue registrando un fuerte crecimiento.

En 2022, la industria fotovoltaica mundial mantuvo su rápido crecimiento impulsado por los objetivos de “doble carbono”. Como componente clave de apoyo en los sistemas de centrales eléctricas, los sistemas de montaje solar se vieron favorecidos por nuevas oportunidades de desarrollo. Los datos del sector indican que, en 2021, el mercado chino de montaje solar recuperó una escala cercana a los 17,5 mil millones de yuanes. La sólida demanda descendente del mercado de la energía fotovoltaica distribuida impulsó de manera efectiva el desarrollo de la industria del montaje. Al mismo tiempo, se introdujo de forma intensiva la política nacional de promoción de la energía fotovoltaica distribuida a nivel de todo el condado, con más de veinte provincias y ciudades que emitieron políticas al respecto. Existe un enorme potencial de mercado para las nuevas construcciones ecológicas de eficiencia energética y para la incorporación de paneles fotovoltaicos en edificios existentes.

En el sector de la instalación de paneles solares sobre cubiertas metálicas, 2022 registró una clara tendencia hacia una acelerada innovación de productos, la optimización continua de las técnicas de montaje y la expansión de los escenarios de aplicación. Al observar ferias como Intersolar, la diversificación de los métodos de instalación de estructuras fotovoltaicas siguió siendo una tendencia central, con la aparición constante de nuevos productos que atienden desde cubiertas metálicas de unión vertical hasta diversos tipos de techos de edificios comerciales e industriales.

02 Novedades de productos: Se lanzan varios kits de montaje solar para techos metálicos

En 2022, varios fabricantes de estructuras para paneles fotovoltaicos lanzaron de manera intensiva nuevos kits de montaje solares para techos metálicos, logrando mejoras integrales en la eficiencia de instalación, el costo de los materiales y la durabilidad del sistema.

¡S-5! Kit PV 2.0: Referencia en tecnología sin penetración

En junio, S-5!, líder mundial en accesorios para sistemas fotovoltaicos sobre techos metálicos, lanzó oficialmente su kit de montaje solar de segunda generación, el PV Kit 2.0. Este kit incorpora la característica tecnología de fijación sin perforación propia de S-5!, que permite instalar los módulos solares de manera segura sin necesidad de taladrar el tejado metálico, eliminando así de forma definitiva el riesgo de filtraciones causadas por la instalación.

El Kit PV 2.0 incorpora importantes mejoras en la facilidad de instalación: todo el sistema puede montarse con una sola herramienta, y las abrazaderas MidGrab o EdgeGrab preensambladas simplifican enormemente el montaje en obra. En cuanto a la seguridad eléctrica, el kit utiliza terminales de puesta a tierra más robustos para garantizar una conexión a tierra del sistema más fiable, al tiempo que reduce de manera significativa el número de terminales y del cable de cobre empleados en las conexiones entre módulos, lo que contribuye a disminuir aún más los costos BOS del sistema. Asimismo, el kit deja un espacio de 1 pulgada entre los módulos, reduciendo eficazmente la carga del viento sobre el sistema.

Magerack: Avance innovador con un diseño sin rieles

En agosto del mismo año, Magerack lanzó el kit de montaje sin riel MageBracket CL, diseñado específicamente para cubiertas de chapa ondulada. Este kit presenta un innovador diseño sin rieles, compuesto únicamente por dos componentes principales —kits de abrazaderas intermedias y kits de abrazaderas finales—, lo que reduce considerablemente el número de piezas. Las abrazaderas intermedias incorporan la función de conexión eléctrica, permitiendo establecer las conexiones entre módulos adyacentes mientras los sujetan. Las abrazaderas finales universales son compatibles con todos los módulos solares con marco. Todos los tornillos siguen una especificación uniforme, lo que requiere un único juego de llaves para todas las operaciones de fijación. Los instaladores pueden apretar fácilmente las abrazaderas desde la parte superior o desde el exterior, mejorando significativamente la eficiencia de la instalación en obra.

PV-ezRack SolarRoof: La opción de durabilidad con acabado anodizado

El sistema PV-ezRack SolarRoof™ de Clenergy presentó un kit de interfaz para techos metálicos con acabado anodizado negro, diseñado específicamente para la instalación de módulos solares en cubiertas metálicas. El kit está fabricado con una aleación de aluminio AL6005‑T5 de alta resistencia, equipada con juntas preinstaladas de EPDM y tornillería de acero inoxidable SUS304. El acabado superficial anodizado negro mejora la resistencia a la corrosión y se integra de manera perfecta con el aspecto del tejado. El conjunto incluye interfaces para techo, tornillos para tejado y módulos en forma de Z, compatibles con correas metálicas o de madera, lo que ofrece opciones flexibles de instalación adaptadas a distintas estructuras de cubierta.

Risen Energy “Super Top”: Nuevas cotas en la integración de BIPV

En marzo, Risen Energy lanzó su producto BIPV de ultra‑bajo carbono “Super Top”, que incorpora una innovadora integración entre módulos y paneles de acero, integrándose de manera fluida con las tejas de acero coloreado como material constructivo dentro del sistema edilicio. El producto cuenta con una novedosa tecnología de módulo sin marco y de doble vidrio, basada en celdas de 210 mm, combinada con un perfil de unión vertical de 360° de 740 W, lo que garantiza una excelente impermeabilización. Su diseño libre de sombras puede aumentar la generación de energía en un 1,5% adicional. “Super Top” es fácil y rápido de instalar: una sola persona puede completar el trabajo. Además, su excepcional diseño resistente a la corrosión, su alta resistencia al viento y su óptimo desempeño frente al fuego reducen considerablemente la frecuencia de los trabajos de mantenimiento posteriores.

Schletter ProLine: Revolución de la eficiencia mediante la optimización de materiales

En Intersolar 2022, Schletter Group, fabricante líder mundial de estructuras para paneles solares, presentó su más reciente sistema de techos inclinados ProLine, cuyo concepto central es “lograr la misma o incluso mayor capacidad de carga utilizando menos material”. La nueva geometría de los perfiles reduce significativamente el consumo de materiales en comparación con los perfiles estándar anteriores, al tiempo que soporta cargas superiores. Los perfiles ProLine se pueden instalar sin herramientas mediante un único conector interno, lo que permite ahorrar tiempo y costos de montaje. Asimismo, Schletter lanzó los ligeros ganchos de techo de aluminio EcoA y RapidA, ofreciendo mayores opciones para optimizar los proyectos y reducir los costos de instalación.

Antai Energy “Taiyang Ding”: Solución BIPV de primera línea totalmente en aluminio

En julio, Antai Energy presentó de manera destacada su nuevo producto, la solución BIPV totalmente de aluminio “Taiyang Ding”, en la 17.ª Conferencia sobre la Utilización de la Energía Solar de China (Jinan). El producto emplea una aleación de aluminio de alto rendimiento desarrollada por Antai, cuyas propiedades materiales superan en más del 20 % los estándares nacionales chinos (con una resistencia a la fluencia casi un 60 % superior), ofreciendo ligereza, alta resistencia, extraordinaria resistencia a la corrosión y una larga vida útil. En cuanto a la impermeabilización, “Taiyang Ding” adopta el principio de “drenaje exterior y redirección interior”. Gracias a seis componentes impermeables que trabajan en estrecha colaboración, logra una impermeabilidad del 100 %. En instalaciones reales, puede aumentar la eficiencia en aproximadamente un 50 % y reducir los costos de materiales y mano de obra en un 20 %.

03 Profundidad técnica: técnicas fundamentales e innovaciones en la instalación de paneles fotovoltaicos sobre cubiertas metálicas

Tres métodos principales de instalación

Según la serie de tres partes del informe técnico “Cubiertas solares y metálicas” (elaborada conjuntamente por S‑5! y la Metal Building Association, MCA, en 2022), existen tres métodos principales para la instalación de paneles fotovoltaicos sobre cubiertas metálicas. Los sistemas de montaje empotrado son actualmente la solución más utilizada; los módulos mantienen una separación de aproximadamente 10 cm respecto a la superficie de la cubierta, lo que permite la circulación del aire y la refrigeración de los módulos, y pueden instalarse en cubiertas metálicas con pendientes tan bajas como 2°. Los sistemas de montaje sobre rieles emplean rieles de aluminio para fijar los módulos por encima de la cubierta, generando entre 18 y 23 cm de espacio libre sobre los rieles, lo que ofrece suficiente espacio para los optimizadores y los dispositivos de apagado rápido. Los sistemas de fijación directa colocan los módulos directamente sobre las nervaduras o los rieles de la cubierta metálica, sin necesidad de rieles adicionales, lo que reduce el número de componentes del sistema y acelera la instalación. La selección del método de instalación adecuado requiere una evaluación integral basada en el tipo específico de cubierta, el perfil de los paneles metálicos y las condiciones reales de la cubierta.

Abrazaderas y rieles: componentes esenciales para los sistemas fotovoltaicos en techos metálicos

Las abrazaderas de aleación de aluminio son componentes clave de conexión en los sistemas de montaje fotovoltaico sobre cubiertas metálicas. Su función principal consiste en sujetar las crestas de las chapas de acero coloreado y soportar los rieles de aluminio instalados en la cubierta. Las abrazaderas de aleación de aluminio de Jiangyin Juxin Energy, fabricadas en aleación de aluminio con accesorios de acero inoxidable, no requieren realizar perforaciones en la cubierta de tejas de acero coloreado, lo que elimina de manera definitiva las filtraciones de agua provocadas por la instalación de los módulos. Estas abrazaderas aseguran firmemente las tejas de acero coloreado y los rieles de aluminio, ofreciendo durabilidad, estética, facilidad de montaje y rapidez de instalación, y resultan ampliamente aplicables en los sistemas de montaje fotovoltaico sobre cubiertas.

Los sistemas de montaje fotovoltaico para cubiertas inclinadas con tejas de acero coloreado emplean un soporte único de aleación de aluminio extruido, clips de montaje con ángulo de inclinación y diversos abrazaderas, compuestos principalmente por rieles, conectores de riel, abrazaderas intermedias, abrazaderas de extremo y otras fijaciones. Todos los accesorios se ensamblan en gran medida de fábrica antes del envío, lo que facilita una instalación sencilla y rápida. El sistema de patas metálicas ajustables de Solar First ofrece una solución de montaje versátil para todos los perfiles comunes de cubiertas metálicas, incluidos los de junta vertical, corrugados, trapezoidales y curvos, con rangos de inclinación personalizables que optimizan la orientación de los módulos y mejoran la producción solar.

Técnica “sin desgarro”: una innovación disruptiva en la filosofía de instalación

En 2022, la técnica de instalación del sistema BIPV “sin retirada de chapas”, desarrollada de manera innovadora por la Compañía de Suministro Eléctrico de Zhoushan de State Grid, se convirtió en un destacado avance técnico en el ámbito de la instalación fotovoltaica sobre cubiertas metálicas. Los sistemas fotovoltaicos tradicionales para techos requieren pilares de hormigón para fijar la estructura de montaje, con un peso promedio de aproximadamente 400 kg por cada 10 metros cuadrados, lo que ejerce una considerable presión sobre la capacidad de carga de las cubiertas de chapa colorida. Además, el costo de retirar las chapas de acero coloreado puede ascender hasta un millón de yuanes por cada mil metros cuadrados. La Compañía de Suministro Eléctrico de Zhoushan empleó soportes en forma de L y tornillos autorroscantes que atraviesan las chapas de acero coloreado, conectando firmemente la estructura de montaje de los módulos fotovoltaicos con la armazón de acero de la cubierta. Este enfoque reduce la carga sobre la cubierta y ahorra el costo de retirar las chapas, disminuyendo en promedio casi un 30 % los costos de instalación de proyectos fotovoltaicos en cubiertas. Asimismo, la técnica “sin retirada de chapas” aumenta en más del 70 % la superficie útil de la cubierta, mejorando significativamente la capacidad instalada. Para garantizar la protección contra la lluvia, la Compañía de Suministro Eléctrico de Zhoushan propuso un esquema de instalación de “cobertura total”, estableciendo un sistema de impermeabilización en tres capas: capa superficial, capa estructural y capa base.

04 Normas, códigos y certificaciones industriales: garantizar la calidad y la seguridad de la instalación

En 2022, el sector de la instalación de paneles fotovoltaicos sobre techos metálicos logró importantes avances en el desarrollo de normas y códigos.

En julio, la provincia de Zhejiang publicó la norma local DBJ33/T1282-2022, “Especificación técnica para la integración de sistemas fotovoltaicos de silicio cristalino con cubiertas de chapa metálica perfilada”, que establece una base técnica unificada para el diseño, la construcción y la aceptación de los sistemas integrados.

En junio, la Asociación de Estructuras Metálicas de Construcción de China organizó en la ciudad de Huaibei, provincia de Anhui, una reunión de evaluación tecnológica sobre la “Tecnología aplicada de integración fotovoltaica en edificios (BIPV) para cubiertas de estructuras de acero con impermeabilización estructural”. Este logro, desarrollado conjuntamente por Jiangsu Baijia New Energy Technology Co., Ltd. y otras entidades, alcanzó, según el panel de expertos, un nivel internacionalmente avanzado en su conjunto. La innovación consiste en integrar el diseño fotovoltaico desde las etapas iniciales de planificación del edificio y en emplear marcos impermeables superpuestos, vigas de drenaje y cubiertas impermeables auxiliares, lo que mejora la impermeabilización y elimina los riesgos de filtraciones en la cubierta, prolongando de manera significativa su vida útil.

En cuanto a la certificación de productos, los kits de montaje para techos metálicos más comunes en 2022 suelen haber obtenido certificaciones internacionales como la UL 2703. Los materiales empleados son principalmente aleación de aluminio AL6005‑T5 y acero inoxidable SUS304, con tratamiento superficial anodizado, y ofrecen garantías de 10 años y vidas útiles de 20 a 25 años. La resistencia al viento supera generalmente los 60 m/s, cumpliendo con los requisitos de seguridad en diversas condiciones climáticas, incluidas las zonas propensas a tifones.

05 Aplicaciones de proyectos a gran escala: La energía fotovoltaica en techos metálicos pasa del concepto a la práctica a gran escala

En 2022, se completaron con éxito varios proyectos fotovoltaicos de gran escala sobre cubiertas metálicas, lo que validó plenamente la viabilidad técnica y el valor económico de los kits de montaje solar para cubiertas metálicas.

Proyecto BIPV de 3,5 MW de Huizhou Nangang Steel

En septiembre, Kseng Solar implementó una solución de edificación fotovoltaica integrada BIPV para el techo deteriorado de la instalación industrial de Nangang Steel, dando inicio a un proyecto de renovación de 3,5 MW. Atendiendo a las emisiones ácidas y alcalinas propias del entorno de la acería, el proyecto recurrió a productos BIPV de aleación de aluminio de alta calidad, con una resistencia a la corrosión estable. El diseño ligero y modular facilitó su posterior operación y mantenimiento, logrando una reducción global de costos y una mejora en la eficiencia de la planta de generación solar sobre cubierta.

Proyecto fotovoltaico de 21 MW con techo metálico en Xiamen

En noviembre, el proyecto de montaje fotovoltaico sobre techos metálicos de 21 MW de Mibetsolar en Xiamen, China, fue finalizado con éxito y conectado a la red. En este proyecto se instalaron rieles de aluminio sobre abrazaderas, lo que reforzó aún más la estructura global y garantizó la estabilidad fundamental del sistema de soporte solar.

Proyectos fotovoltaicos “sin desprendimiento” de Zhoushan

Desde la puesta en marcha, en junio de 2021, del “Plan de Duplicación de la Energía Eólica y Solar” de la provincia de Zhejiang, la Compañía de Suministro Eléctrico de Zhoushan ha suscrito contratos para 69 proyectos fotovoltaicos con una capacidad total superior a 80.000 kW. De ellos, 68 proyectos, por un total aproximado de 78.000 kW, ya han sido puestos en servicio y conectados a la red. Se estima que estos proyectos permitirán a las empresas participantes reducir en promedio alrededor del 20 % sus costos anuales de electricidad, disminuir el consumo de carbón crudo en unas 31.512 toneladas y recortar las emisiones de CO2 en casi 61.775 toneladas. Solo en cuatro proyectos fotovoltaicos instalados en los techos de empresas como Wanbang Heavy Industry, East Coast y Changhong International, la compañía ayudó a estas empresas a ahorrar más de 100 millones de yuanes en inversiones.

Proyecto BIPV de Acero Especial Longteng

Como uno de los proyectos de integración arquitectónica fotovoltaica de mayor luz libre en China hasta la fecha, el proyecto BIPV de Longteng Special Steel cuenta con una cubierta estructural de acero en forma de cascarón reticular cilíndrico de doble capa y tres vanos. Los 68.000 módulos fotovoltaicos monocristalinos instalados sobre la cubierta abarcan una superficie de 176.000 metros cuadrados, equivalente a 25 campos de fútbol. La luz libre máxima de la gran estructura es de 223,7 metros, y la altura máxima de la cubierta alcanza los 58 metros. El proyecto permite ahorrar cerca de 10.000 toneladas de carbón estándar al año, reduciendo las emisiones de SO2 en 77,4 toneladas, las de NOx en 82,6 toneladas y las de CO2 en 25.000 toneladas.