Introducción: Impulsada por los objetivos de “carbono dual” y la transición energética, la industria fotovoltaica mundial experimentó en 2022 un nuevo ciclo de crecimiento. Como el “esqueleto” de las plantas fotovoltaicas distribuidas, el sistema de montaje fotovoltaico sobre tejados metálicos con lastre se ha desarrollado rápidamente en aplicaciones residenciales y comerciales en cubiertas, gracias a sus ventajas exclusivas —“sin perforaciones, sin daños al tejado”—. Este artículo revisa el desarrollo del sistema de montaje fotovoltaico sobre tejados metálicos con lastre a lo largo de todo el año 2022 desde cinco perspectivas: panorama del mercado, innovación tecnológica, impulso de políticas públicas, casos de aplicación y tendencias futuras.

1. Panorama del mercado: un sector de cien mil millones de yuanes se acelera

Los sistemas de montaje fotovoltaico son conocidos como el “esqueleto” de las plantas de energía fotovoltaica: los componentes estructurales fundamentales que se utilizan para sostener y fijar los módulos fotovoltaicos. A medida que la capacidad instalada mundial de energía fotovoltaica sigue aumentando, la industria del montaje fotovoltaico ha enfrentado oportunidades de desarrollo sin precedentes.

Perspectiva global: En 2022, el mercado mundial de sistemas de montaje para paneles solares en cubiertas mantuvo un crecimiento sostenido, con Europa, América del Norte y la región de Asia‑Pacífico como los principales motores de este avance. Entre ellos, el sistema de montaje sobre cubiertas metálicas con lastre registró un notable aumento en su penetración en cubiertas planas comerciales y en edificios industriales, gracias a su alta adaptabilidad y a su fácil instalación.

Mercado de China: Como el mayor mercado fotovoltaico del mundo, China añadió más de 87 GW de nueva capacidad instalada fotovoltaica en 2022. El mercado de estructuras de montaje fotovoltaico alcanzó los 19.000 millones de yuanes, un 8,6% más que el año anterior. Como una importante subcategoría de los sistemas de montaje fijo, los soportes sobre tejados con lastre se beneficiaron del crecimiento explosivo de la energía fotovoltaica distribuida en el sector comercial e industrial, aumentando de manera sostenida su cuota de mercado. Desde una perspectiva de penetración, los sistemas de seguimiento seguían en fase de promoción en China, representando alrededor del 12% a finales de 2022, mientras que los sistemas de montaje fijo (incluidos los soportes con lastre) continuaban siendo predominantes.

Factores impulsores: La principal ventaja del sistema de montaje con lastre radica en su diseño “no penetrante”: la estructura se fija al tejado mediante bloques de hormigón o contrapesos específicos, sin necesidad de perforar ni dañar la capa impermeable. Esta característica lo convierte en la solución preferida para la instalación de paneles fotovoltaicos en cubiertas metálicas.

2. Innovación tecnológica: Ligereza e inteligencia en paralelo

En 2022, el sistema de montaje fotovoltaico para techos metálicos con lastre mostró tres tendencias tecnológicas principales: diseño ligero, optimización aerodinámica e innovación estructural inteligente.

Tendencia 1: La optimización aerodinámica reduce las necesidades de lastre. El informe de tendencias de Intersolar Europe 2022 señaló que los sistemas de montaje fotovoltaico para techos planos comerciales están avanzando hacia un diseño aerodinámico. Al optimizar la forma estructural, se minimiza el peso del lastre sin comprometer la resistencia al viento. Los sistemas de montaje de nueva generación permiten una instalación “sin herramientas” y “sin perforar el tejado”, lo que mejora notablemente la eficiencia del montaje. El concepto “Menos lastre gracias a un diseño inteligente”, propuesto por Esdec (Países Bajos), se ha convertido en una dirección clave para la innovación en el sector.

Tendencia 2 – Estructura giratoria inteligente antitifón. Una importante innovación patentada en China en 2022 introdujo un soporte fotovoltaico con lastre antitifón. Mediante una estructura mecánica compuesta por una “placa giratoria + cuerda + peso”, cuando la velocidad del viento aumenta, la placa que sostiene el módulo fotovoltaico gira automáticamente para reducir la superficie expuesta al viento, disminuyendo así la presión aerodinámica y mitigando el riesgo de voladura. Esta innovación presenta un alto valor ingenieril para las plantas fotovoltaicas instaladas sobre cubiertas metálicas en zonas propensas a los tifones.

Tendencia 3 – Alta integración e instalación modular. En 2022, los sistemas integrados de montaje fotovoltaico se convirtieron en un tema candente de I+D. Algunos productos innovadores integraron el marco del módulo fotovoltaico y la estructura de montaje en una sola pieza, reduciendo en un 50 % los costos de los materiales de montaje y acortando el tiempo de instalación a una quinta parte del de los sistemas tradicionales. Además, los soportes con lastre de inclinación ajustable (con opciones de inclinación de 10° a 30°) y las configuraciones bidireccionales mejoraron aún más la utilización del espacio en los tejados.

3. Impulsores de políticas: una “ventana de oportunidad” para la energía fotovoltaica distribuida

En 2022, los gobiernos central y locales promulgaron una serie de políticas en apoyo de la energía fotovoltaica distribuida en cubiertas, lo que generó beneficios normativos sin precedentes para los sistemas de montaje sobre cubiertas metálicas con lastre.

Políticas Nacionales Principales: En mayo de 2022, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma y la Administración Nacional de Energía emitieron conjuntamente el “Plan de Implementación para Promover el Desarrollo de Alta Calidad de las Nuevas Energías en la Nueva Era”, en el que se establece claramente que, para 2025, la tasa de cobertura fotovoltaica en cubiertas de los edificios públicos de nueva construcción deberá aspirar a alcanzar el 50%, mientras que las empresas industriales y los parques industriales con condiciones adecuadas deberán acelerar el desarrollo de la energía fotovoltaica distribuida. Este objetivo impulsa directamente la demanda a largo plazo de estructuras de montaje fotovoltaicas para techos metálicos.

Profundización de la política de “promoción en todo el condado”: Desde que en 2021 se puso en marcha el programa piloto para promover la energía fotovoltaica distribuida en cubiertas a nivel de condado (ciudad o distrito), un total de 676 condados (distritos) en todo el país han sido incluidos en el ámbito del proyecto piloto. A finales de mayo de 2022, la capacidad instalada de energía fotovoltaica distribuida en China alcanzó los 120 GW, lo que representa aproximadamente el 37 % de la capacidad total de generación fotovoltaica del país. La Administración Nacional de Energía ha señalado claramente que seguirá impulsando activamente el desarrollo de la energía fotovoltaica distribuida en cubiertas a escala de todo el condado, lo que abre amplias oportunidades de mercado para los sistemas de montaje con lastre.

Implementación acelerada de normas locales: En julio de 2022, la provincia de Zhejiang publicó la norma DBJ33/T1282‑2022 «Especificación técnica para la integración de sistemas fotovoltaicos de silicio cristalino con cubiertas de chapa metálica perfilada», que establece disposiciones sistemáticas para el diseño, la construcción, la recepción y el mantenimiento‑operación de sistemas fotovoltaicos en cubiertas de chapa metálica. Dicha norma entró en vigor el 1 de octubre de 2022. En octubre del mismo año, se publicó la norma T/CECS 1176‑2022 «Especificación técnica para la incorporación de sistemas fotovoltaicos a cubiertas existentes de edificios», que proporciona una base técnica para la adaptación de cubiertas de edificios ya existentes.

Además, las autoridades encargadas de la vivienda y la energía en Ningbo, Hebei y otras localidades emitieron sucesivamente documentos orientativos para la instalación de sistemas fotovoltaicos distribuidos en cubiertas, estableciendo un sistema de gestión integral que abarca desde la planificación y el diseño hasta la conexión a la red.

4. Casos de referencia: Sistemas con lastre desplegados en todo el mundo

En 2022, varios proyectos de referencia que emplearon sistemas de montaje fotovoltaico sobre cubiertas metálicas con lastre fueron conectados con éxito a la red, lo que validó plenamente la madurez y la fiabilidad de esta tecnología.

Caso 1 – Proyecto fotovoltaico de techo de 4,5 MW en SM Malls, Filipinas. A finales de 2022, las instalaciones fotovoltaicas distribuidas en cubierta de tres centros comerciales del Grupo SM en Filipinas avanzaron sin contratiempos. Grace Solar, como proveedor exclusivo de estructuras para paneles fotovoltaicos, adoptó la “solución de sistema BAPV‑Nengshe — montaje con lastre”, logrando seis ventajas en términos de rendimiento: seguridad, fiabilidad, economía, aplicabilidad, comodidad y estética. Dadas las elevadas velocidades del viento en Filipinas, el equipo técnico de Grace Solar redujo el peso de los pilares de hormigón mediante optimización del diseño, al tiempo que garantizó la estabilidad de fijación del sistema de montaje.

Caso 2 – Mayor planta fotovoltaica distribuida de un solo módulo en la provincia de Fujian. En agosto de 2022, un proyecto de energía fotovoltaica distribuida en la empresa Zhengxin, ubicada en Xiamen y Zhangzhou, provincia de Fujian, fue conectado con éxito a la red, alcanzando una capacidad instalada total superior a 30 MW. Se prevé que genere aproximadamente 41,1 millones de kWh de electricidad anualmente, reduciendo las emisiones de CO₂ en cerca de 36,75 millones de toneladas. El proyecto empleó de manera integral varios sistemas fotovoltaicos de techo Mibet. En el caso de la cubierta de hormigón, se adoptó el sistema fotovoltaico de lastre en matriz, desarrollado por Mibet, que garantiza la resistencia y estabilidad del sistema mediante una estructura de matriz estable, combinada con cimentaciones de hormigón y deflectores de viento.

Caso 3 – Proyecto de referencia sobre cubierta de acero recubierto de color de uso comercial. A principios de 2022, GoodWe lanzó una solución de diseño denominada “proyecto de referencia” para plantas fotovoltaicas comerciales e industriales. Sobre un tejado de acero recubierto de color, los módulos fotovoltaicos se instalaron mediante una combinación de estructuras de montaje fotovoltaico y abrazaderas específicas para tejas de acero recubierto de color. El tejado estaba compuesto por tejas de acero recubierto de color de tipo angular, y en las crestas de las ondas se emplearon abrazaderas especiales de aleación de aluminio para fijar los rieles de montaje. Los módulos se colocaron en posición horizontal, sin dañar el tejado original ni requerir medidas especiales de impermeabilización.

5. Panorama competitivo y cadena industrial

Estructura de la cadena industrial: La etapa upstream de la cadena industrial de los sistemas de montaje para paneles fotovoltaicos con lastre está integrada principalmente por proveedores de metales en masa, como el acero y el aluminio; la etapa midstream corresponde a los fabricantes de estructuras de montaje; y la etapa downstream abarca a los inversores y operadores de plantas fotovoltaicas. Los costos de las materias primas representan entre el 65 % y el 75 % del costo total del sistema de montaje, y el acero y el aluminio, en conjunto, superan el 50 %. Las fluctuaciones en los precios de las materias primas en la etapa upstream ejercen una influencia significativa sobre los costos de las empresas de la etapa midstream.

Principales actores: Entre las principales empresas chinas del sector de los soportes para energía fotovoltaica figuran Arctech, Clean Energy Solar (CES) y Trina Solar. Entre ellas, el negocio principal de Arctech abarca soportes de seguimiento fotovoltaico, soportes fijos y sistemas BIPV. En la primera mitad de 2022, obtuvo unos ingresos operativos de 1.437 millones de yuanes, lo que representa un aumento interanual del 37,51%. En el subsegmento de los soportes para tejados con lastre, empresas como Grace Solar, Mibet y Kesun Solar han consolidado sólidas ventajas competitivas gracias a soluciones de producto diferenciadas y a la expansión en mercados internacionales.

Tendencia de actualización de materiales: Los soportes metálicos están fabricados principalmente con acero y aleaciones de aluminio, lo que les confiere una alta resistencia, una gran capacidad de resistencia al viento y una excelente resistencia a la corrosión. En 2022, los nuevos soportes de materiales compuestos (por ejemplo, plástico reforzado con fibra de vidrio) fueron ganando gradualmente protagonismo en el mercado gracias a su ligereza, su elevada resistencia y su resistencia a la corrosión, mostrando amplias perspectivas de aplicación en el sector de la energía fotovoltaica distribuida.