En el contexto de una estructura energética mundial que acelera su transición hacia fuentes limpias y bajas en carbono, la industria fotovoltaica ha encontrado oportunidades de desarrollo sin precedentes. Como componente clave de los sistemas fotovoltaicos, las estructuras de montaje solar registraron importantes avances tecnológicos y un notable crecimiento del mercado en 2022. Entre ellas, las soluciones de montaje solar no penetrantes se han convertido en un punto central para el sector, gracias a sus métodos de instalación respetuosos con los techos y a su eficiente producción de energía.

I. Panorama general del mercado global y chino de estructuras de montaje para energía fotovoltaica en 2022

En 2022, el mercado mundial de estructuras de montaje para energía fotovoltaica mantuvo un sólido crecimiento. Según datos de investigación de mercado, el tamaño del mercado global de sistemas de montaje fotovoltaico alcanzó los 13,368 millones de dólares en 2022 y se prevé que aumente hasta los 24,027 millones de dólares para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 7,60 % durante el período de pronóstico. Asimismo, el mercado chino de estructuras de montaje fotovoltaico registró un desempeño destacado, alcanzando un tamaño de mercado de 19.000 millones de yuanes en 2022, lo que representa un incremento interanual del 8,6 %.

En cuanto a las licitaciones de sistemas de montaje, de enero a agosto de 2022, el volumen de licitaciones adjudicado a desarrolladores nacionales de plantas fotovoltaicas superó los 35,5 GW. La Corporación Estatal de Inversión en Energía (SPIC) ocupó el primer lugar con 8,68 GW, seguida por PowerChina con 6,15 GW y por el Grupo Datang con 5,74 GW. Trina Solar previó un crecimiento total de los envíos de sistemas de montaje superior al 50% en 2022, lo que indica una sólida demanda del mercado.

A medida que aumenta la capacidad instalada de energía fotovoltaica, el mercado de la industria de estructuras de montaje sigue expandiéndose. Dongxing Securities prevé que el tamaño total del mercado de la industria de estructuras de montaje podría alcanzar los 117,7 mil millones de yuanes para 2025, con una tasa de crecimiento anual compuesta promedio del 15,4%.

II. Principales vías técnicas y aspectos destacados de la innovación en los montajes no penetrantes en 2022

En 2022, las soluciones de montaje solar no penetrantes lograron la innovación principalmente a través de las siguientes vías técnicas:

1. Tecnología de montaje flexible

En septiembre de 2022, el Instituto de Investigación de Energía Limpia de Huaneng, el Centro General de Certificación de China (CGC) y Nanjing Guangxiang New Energy publicaron conjuntamente el primer producto del sector… Libro blanco sobre sistemas de montaje flexibles fotovoltaicos , lo que indica que la tecnología de montaje flexible ha entrado en una fase de desarrollo estandarizado. Pei Huichuan, secretario general del Comité Técnico Nacional de Normalización de Sistemas de Energía Fotovoltaica, señaló que la norma grupal Directrices técnicas para el diseño e instalación de sistemas de montaje flexibles fotovoltaicos estaba en revisión y proporcionaría una orientación crucial para el avance tecnológico del sector.

Los sistemas de montaje flexibles ofrecen importantes ventajas, entre ellas “grandes luces, altos despejes y amplias separaciones entre hileras”. Pueden adaptarse mejor a las variaciones del terreno, complementar la agricultura, la ganadería y la pesca, mejorar de manera significativa la eficiencia en el uso integral del suelo y reducir los costos de construcción del proyecto.

2. Tecnología de soldadura por aire caliente no penetrante

En 2022, la tecnología de bases solares no penetrantes para cubiertas flexibles de PVC registró una aplicación generalizada. Un ejemplo destacado es una central solar distribuida instalada sobre la cubierta de membrana de PVC de una fábrica de piezas automotrices en Shanghái. El proyecto empleó los sujetadores BCS Solar, cuya parte inferior está fabricada en PVC —el mismo material que la membrana impermeabilizante de la cubierta— y se fija mediante soldadura por aire caliente a la membrana de PVC existente, logrando así una instalación verdaderamente no penetrante.

El sistema Sika SolaRoof® de Sika utiliza componentes prefabricados de PVC con sistema de enclavamiento, fijados a las membranas de cubierta Sarnafil mediante soldadura por aire caliente, lo que elimina por completo los posibles puntos de filtración y garantiza una instalación segura sin necesidad de lastre adicional. La formulación del material de los componentes es idéntica a la de la membrana de cubierta, lo que elimina de manera fundamental cualquier preocupación relacionada con la compatibilidad.

3. Sistemas modulares de montaje con lastre

El sistema COMPACTFLAT GS de AEROCOMPACT está diseñado específicamente para módulos fotovoltaicos bifaciales y techos verdes. Con un número mínimo de componentes y sin necesidad de largas estructuras de soporte, su instalación resulta rápida y sencilla. Pruebas de laboratorio independientes confirman que los módulos bifaciales instalados sobre superficies de techo con alta luminosidad pueden aumentar la generación de energía en hasta un 20 % gracias a la luz reflejada. El sistema eleva el conjunto aproximadamente 40 cm sobre la superficie del tejado, proporcionando la iluminación suficiente para el desarrollo de la vegetación en techos verdes.

Roll-A-Rack presentó un sistema de montaje conformado en rollo que aprovecha el lastre existente del tejado para fijar los paneles fotovoltaicos mediante canales metálicos de 12 pulgadas, sin necesidad de perforar la estructura del tejado. Esta solución puede reducir hasta en un 30 % los costos de instalación tradicionales, en un 50 % los costos de materiales y en un 65 % el tiempo de instalación y los costos laborales.

III. Análisis de casos típicos de aplicación en 2022

1. El primer proyecto fotovoltaico de montaje flexible en cubierta de China se conectó a la red eléctrica

En agosto de 2022, el primer proyecto fotovoltaico de montaje flexible en cubierta de China —el proyecto fotovoltaico distribuido de 6 MW en Fengzhu Textile— fue conectado con éxito a la red. Construido por CHN Energy Fujian Jinjiang Thermal Power Co., Ltd., este proyecto alcanza una generación eléctrica anual promedio de 6,9868 millones de kWh.

Debido al estrecho espacio disponible en la cubierta y a la intensa sombra, la adopción de un sistema de montaje flexible permitió instalar 7.359 módulos fotovoltaicos dentro del mismo área ocupada, lo que aumentó la capacidad instalada en casi 4,3 MW y generó 5,17 millones de kWh anuales, maximizando así el aprovechamiento del suelo y del espacio. Expertos del sector señalaron que los sistemas de montaje flexible pueden soportar aproximadamente tres veces la capacidad de los sistemas de inclinación fija en áreas de gran luz, con un uso del suelo equivalente.

2. Proyecto de energía fotovoltaica en el techo de una fábrica de piezas automotrices en Shanghái

Este proyecto empleó la tecnología de sujetadores solares BCS para una cubierta de membrana de PVC. Las bases se unieron de manera segura a la membrana impermeable mediante soldadura por aire caliente, sin perforar la estructura del tejado, lo que garantiza la integridad de la impermeabilización y, al mismo tiempo, ofrece una instalación estable para los módulos fotovoltaicos. Este proyecto constituye un referente confiable para la instalación de sistemas fotovoltaicos en cubiertas de edificios comerciales.

3. El sistema Sika SolaRoof® obtiene la aprobación de FM

En diciembre de 2022, Sika anunció que el sistema Sika SolaRoof® se convirtió en el primer sistema de cubierta solar comercial e industrial a nivel mundial en obtener la Aprobación de Factory Mutual (FM). El sistema superó con éxito los rigurosos requisitos de ensayo establecidos en la Norma FM 4478, lo que confirma que el sistema de montaje fotovoltaico no afecta negativamente al rendimiento del sistema de cubierta Sarnafil subyacente.

Las pruebas sistemáticas integrales de FM Approvals abarcaron los efectos de la exposición al fuego, tanto interna como externamente, y las cargas de viento sobre el conjunto completamente instalado, garantizando que el diseño cumpla con los más altos estándares de seguridad. El sistema cuenta con una garantía de 20 años de un solo proveedor que cubre tanto el conjunto del techo como el sistema de montaje.

4. AEROCOMPACT lanza un sistema de montaje para módulos bifaciales

En octubre de 2022, el fabricante austriaco de estructuras para paneles fotovoltaicos AEROCOMPACT lanzó el sistema de montaje para techos planos COMPACTFLAT GS. Diseñado específicamente para módulos bifaciales y cubiertas verdes, permite la instalación de módulos con marco en cubiertas de membrana y de betún, así como en cubiertas aisladas o no aisladas, y en cubiertas de hormigón o de grava.

El sistema ofrece dos opciones de configuración: una inclinación de 15 grados orientada al sur y una inclinación de 10 grados en dirección este‑oeste, para adaptarse a diversas necesidades de instalación. La empresa otorga una garantía de 25 años sobre el sistema, lo que refleja su confianza en la fiabilidad de sus productos.

5. Roll-A-Rack presenta un sistema de montaje para la captación de agua

En julio de 2022, la empresa estadounidense Roll-A-Rack presentó un sistema de montaje solar conformado por laminación que permite captar el escurrimiento de las precipitaciones provenientes de los paneles fotovoltaicos para fines de riego. Adecuado para techos planos o sistemas de montaje en suelo, su diseño compacto requiere apenas 11 pulgadas de separación entre hileras, lo que reduce significativamente la huella necesaria para la vegetación y la conservación del suelo. Esta solución genera la misma cantidad de electricidad utilizando solo la mitad del área de terreno que exigen los sistemas de estructuras tradicionales, lo que evidencia una notable eficiencia energética y beneficios ambientales.

IV. Innovación tecnológica y protección de patentes

En 2022, se lograron avances significativos en la tecnología de patentes para sistemas de montaje no penetrantes en China. En julio de 2022, se dio a conocer oficialmente una patente de modelo de utilidad para un “Sistema de Montaje Fotovoltaico No Penetrante para Techos”. Esta patente incorpora una placa protectora alrededor de la barra de soporte, que impide que el agua de lluvia fluya hacia la placa de montaje y corroa los tornillos de conexión, así como barreras y canales guía que desvían el agua de lluvia lejos de las zonas críticas. Esta tecnología patentada aborda eficazmente el problema de la infiltración de agua de lluvia, que provoca corrosión interna en los techos durante los días de lluvia, y ofrece una función de inclinación ajustable para los paneles fotovoltaicos, lo que aumenta la eficiencia de conversión de la energía solar.