I. Panorama del mercado global y tendencias de crecimiento de los sistemas de montaje para cocheras solares

En 2022, el mercado mundial de cobertizos solares para automóviles registró un crecimiento sostenido. Según datos de investigación de mercado, el valor del mercado global de cobertizos solares alcanzó aproximadamente 524 millones de dólares en 2022 y se prevé que alcance los 685 millones de dólares para 2028, con una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) de alrededor del 4,80 % durante el período de pronóstico. Otro informe de investigación señaló que el valor del mercado global de cobertizos solares era de unos 415,63 millones de dólares y se espera que crezca a una CAGR saludable superior al 10,4 % desde 2023 hasta 2030.

Desde una perspectiva regional, América del Norte dominó el mercado mundial de cobertizos solares en 2022, impulsado principalmente por la creciente conciencia de los consumidores sobre la energía solar, las políticas gubernamentales de incentivos y la presencia de importantes actores del mercado. Se prevé que la región de Asia‑Pacífico registre la tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) más alta durante el período de pronóstico, gracias al aumento de las preocupaciones medioambientales, los avances tecnológicos y el continuo apoyo gubernamental.

En el mercado chino, la fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) ha contado con un sólido respaldo político y su espacio de mercado sigue expandiéndose. Según estimaciones, el tamaño del mercado chino de BIPV alcanzó aproximadamente 21,1 mil millones de yuanes en 2022 y se prevé que llegue a 76,6 mil millones de yuanes para 2026. Se espera que la capacidad instalada de BIPV en China alcance 751 MW en 2022, lo que representa un aumento interanual del 6,2%. El mercado fotovoltaico de China volvió a crecer en 2021, ocupando el primer lugar a nivel mundial tanto en capacidad instalada anual como acumulada, convirtiéndose la industria fotovoltaica en un modelo de desarrollo de alta calidad y en una industria emergente estratégica.

A medida que los esfuerzos por alcanzar el pico de emisiones de carbono y la neutralidad carbónica avanzan gradualmente en diversos sectores, los ministerios y comisiones competentes han emitido sucesivamente políticas destinadas a promover la aplicación integrada de la generación fotovoltaica. El modelo “FV+” está transformando discretamente los estilos de producción y de vida de las personas. Como la combinación más pequeña del “FV + edificación”, el aparcamiento fotovoltaico no solo ofrece cobertura a los vehículos, sino que también aprovecha la energía solar para generar electricidad fotovoltaica limpia con fines de carga de vehículos eléctricos, iluminación y inyección a la red, lo que le confiere amplias perspectivas de mercado.

II. Parámetros técnicos y diseño estructural de los sistemas de montaje para cocheras solares

El sistema de montaje para cochera solar es el componente central de una cochera fotovoltaica. Un sistema de montaje típico para cochera fotovoltaica incluye principalmente columnas de soporte, vigas inclinadas fijadas entre las columnas, correas conectadas a las vigas inclinadas para sostener el conjunto de módulos fotovoltaicos, así como los elementos de fijación correspondientes, tirantes diagonales, barras de unión y otras instalaciones auxiliares. El sistema de montaje suele instalarse sobre cimientos de hormigón, que pueden ser cimentaciones por pilotes, cimentaciones en banda o cimentaciones independientes.

Existen diversos tipos de estructuras de montaje. Los productos convencionales se pueden clasificar en sistemas de una sola columna con pendiente única, de doble columna con pendiente única, de una sola columna con doble pendiente, entre otros, así como en estructuras de soporte especiales, tales como las de tipo V, tipo N y tipo X. Tomando como ejemplo los productos de referencia del sector, el sistema de montaje para cochera de una sola columna en forma de V utiliza aleación de aluminio AL6005‑T5 con tratamiento de anodizado superficial, mientras que los elementos de fijación están fabricados en aleación de zinc‑níquel y acero inoxidable SUS304, lo que garantiza una excelente resistencia a la corrosión. Entre sus parámetros técnicos destacan un rango ajustable de inclinación de instalación de 5 a 15 grados, un diseño para cargas de viento de 45 m/s, un diseño para carga de nieve de 1,2 kN/m², una altura libre sobre el suelo no inferior a 2000 mm, compatibilidad con módulos con y sin marco, y una disposición de módulos que admite tanto orientaciones horizontales como verticales.

En cuanto a los indicadores clave de desempeño, la industria suele emplear acero Q235B o Q355B como material principal del sistema de montaje. El espesor del recubrimiento galvanizado por inmersión en caliente debe ser de al menos 65 μm, y se recomienda superar los 80 μm en zonas de alta corrosión (como las regiones costeras). La resistencia al viento debe alcanzar como mínimo 1,5 kN/m². El diseño estructural del sistema de montaje se ajusta generalmente a normas internacionales como AS/NZS 1170, DIN 1055, JIS C 8955:2017 y el Código Internacional de Construcción IBC 2009. Las soluciones de edificación fotovoltaica de Grace Solar, gracias a un diseño estructural y de materiales avanzado, son capaces de soportar supertifones y nevadas intensas, con una vida útil del sistema superior a 25 años.

El diseño de impermeabilización también es un aspecto clave en los sistemas de montaje para cocheras fotovoltaicas. La superficie superior del sistema de montaje adopta una estructura BIPV, utilizando módulos en lugar de cubiertas, y está equipada con canaletas o tuberías de drenaje para garantizar una evacuación eficaz de las aguas pluviales y evitar daños por acumulación de agua. El diseño modular se ha convertido en una tendencia dominante en el sector. Los productos se ensamblan previamente en fábrica, lo que elimina la necesidad de cortes o soldaduras en obra, y la instalación se completa únicamente mediante conexiones atornilladas, lo que acorta considerablemente los plazos de construcción y reduce los costos de instalación.

III. Casos típicos de aplicación de proyectos en 2022

En 2022, surgieron a nivel mundial varios proyectos representativos de cocheras solares, lo que demuestra la amplia aplicabilidad y los importantes beneficios integrales de esta tecnología.

En el mercado chino, a finales de agosto de 2022 se completó y puso en servicio un proyecto integral de cochera fotovoltaica de gran escala en la Bahía de Hangzhou, en Ningbo, provincia de Zhejiang. El proyecto fue financiado y construido por un reconocido fabricante de automóviles, utilizando módulos monocristalinos de la serie HiKu6 de Canadian Solar, con una potencia nominal de hasta 555 W y una eficiencia de conversión del 21,6 %. La superficie útil de instalación de la cochera fue de aproximadamente 138.700 metros cuadrados, con una capacidad instalada total de 29 MW. El campo de módulos puede albergar estacionamiento para 9.800 vehículos. Se prevé que genere anualmente cerca de 34,8 millones de kWh de electricidad verde, lo que equivale a un ahorro de aproximadamente 10.400 toneladas de carbón estándar y a una reducción de las emisiones de CO2 de unas 27.800 toneladas al año, además de permitir a la empresa ahorrar alrededor de 27,8 millones de yuanes en costos eléctricos anuales.

En el mercado japonés, en marzo de 2022, el proyecto de aparcamiento a gran escala de Grace Solar en la prefectura de Fukushima fue conectado oficialmente a la red eléctrica. El proyecto tiene capacidad para 154 vehículos, emplea una estructura de aleación de aluminio de alta resistencia capaz de soportar una acumulación de nieve de 150 cm y ha obtenido la certificación japonesa JIS para cobertizos de automóviles, convirtiendo a Grace Solar en la primera empresa china de sistemas de montaje para cobertizos fotovoltaicos en obtener dicha certificación. Por la misma época, el proyecto de cobertizo de aluminio de 1,3 MW de Antai New Energy, ubicado en la prefectura de Hyogo, Japón, fue conectado con éxito a la red. Teniendo en cuenta el entorno costero, la solución utilizó una aleación de aluminio de alto rendimiento, resistente a los daños por sal y a la corrosión, con un espesamiento adicional de la capa superficial del aluminio para prolongar su vida útil.

En los mercados internacionales, la startup australiana Canyon Solar lanzó en julio de 2022 una solución modular de cochera solar para aplicaciones comerciales, diseñada específicamente para una instalación rápida, lo que reduce significativamente la mano de obra en obra y permite ahorrar costos. En Estados Unidos, Terrasmart proporcionó un sistema de montaje de inclinación fija para el proyecto de la Chicago Urban League, construyendo una cochera solar de 162 kW y llevando por primera vez la generación fotovoltaica al histórico South Side de Chicago. El proyecto de la cervecería Alchemist, en Vermont, empleó un diseño de estructura de cercha, con 11 columnas y 22 tramos de cercha, capaz de soportar una carga de nieve de 70 psf y vientos de hasta 115 mph, generando energía suficiente para cubrir el 33 % del consumo total de energía del sitio.

IV. Factores impulsores de la política y normas del sector

El año 2022 fue un período de intensa emisión de políticas en materia de cocheras fotovoltaicas. A nivel nacional, cinco ministerios, entre ellos el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información (MIIT), emitieron conjuntamente en enero de 2022 el “Plan de Acción para el Desarrollo Innovador de la Industria Fotovoltaica Inteligente (2021–2025)”, que estableció de manera explícita la aceleración de la promoción y aplicación de proyectos integrados de “fotovoltaica + transporte”. Asimismo, el estándar nacional “Código General para la Eficiencia Energética de los Edificios y la Utilización de Energías Renovables” (GB55015-2021) entró en vigor el 1 de abril de 2022, exigiendo que los nuevos edificios estén equipados con sistemas solares y que el diseño de los sistemas de integración arquitectónica de energía solar se realice de forma simultánea con el proyecto arquitectónico.

En marzo de 2022, el Ministerio de Vivienda y Desarrollo Urbano-Rural (MOHURD) publicó el “Decimocuarto Plan Quinquenal para la Eficiencia Energética en la Edificación y el Desarrollo de Edificios Verdes”, que propone promover la integración de sistemas fotovoltaicos en las nuevas construcciones y alentar a los edificios públicos de interés social financiados por el gobierno a intensificar la aplicación de la energía solar fotovoltaica. El miembro del Comité Nacional de la Conferencia Consultiva Política del Pueblo Chino (CCPPC), Gu Ming, planteó durante las Dos Sesiones de 2022 impulsar la transformación de aparcamientos abiertos en cobertizos fotovoltaicos, los cuales podrían combinarse con las amplias superficies de cubierta de los centros comerciales cuando las condiciones lo permitan, y instalar puntos de carga para vehículos eléctricos dentro de dichos cobertizos, a fin de aportar mayor energía limpia a la sociedad.

En cuanto a las normas del sector, la Asociación China de la Industria Fotovoltaica (CPIA) publicó el 30 de diciembre de 2022 la norma T/CPIA 0047-2022, “Directrices técnicas para el diseño e instalación de sistemas de montaje flexibles fotovoltaicos”, que establece los requisitos técnicos clave relativos a los principios de diseño e instalación, las cargas y combinaciones de carga, los sistemas estructurales y el diseño de los componentes de los sistemas de montaje flexibles para energía fotovoltaica. Asimismo, el sector se remite también a la norma GB 50009, “Código de cargas para el diseño de estructuras de edificios”, y al “Código de diseño de estructuras de montaje fotovoltaico” para la determinación de los valores de carga, y exige que los sistemas de montaje de estructuras metálicas cumplan las especificaciones pertinentes en materia de medidas anticorrosivas, a fin de garantizar una vida útil de 25 años.