Soluciones de montaje solar para techos metálicos: una revisión exhaustiva – acelerando la iteración tecnológica, un mercado de un billón de dólares en plena expansión
2024-08-09
A medida que se acelera la transición energética a escala mundial, la fotovoltaica distribuida está pasando de las plantas de generación instaladas en suelo a aplicaciones en cubiertas, más próximas a los usuarios finales. Entre los edificios industriales, comerciales y públicos, las cubiertas metálicas —gracias a su estructura ligera, su rápida instalación y su buena durabilidad— se han convertido en un soporte clave para las instalaciones fotovoltaicas. En 2024, el sector de la montaje solar en cubiertas metálicas ha registrado una explosión de soluciones tecnológicas: desde una oleada de nuevos sistemas basados en abrazaderas hasta avances revolucionarios en productos BIPV (Fotovoltaica Integrada en Edificios) y la implementación formal de normas técnicas del sector; todo el sector está experimentando una transformación de calidad impulsada por la innovación.
1. Contexto del mercado: La energía fotovoltaica comercial en techos supera los 63 GW, y la participación de los techos metálicos sigue aumentando.
El rápido crecimiento del mercado de sistemas de montaje fotovoltaico para techos metálicos no es casualidad. Los datos del sector indican que, en 2024, la capacidad instalada mundial de energía fotovoltaica en cubiertas comerciales alcanzó los 63 GW, de los cuales los proyectos instalados sobre techos metálicos representaron hasta el 66%, lo que supone un notable aumento respecto al 54% registrado en 2020. La instalación de techos metálicos está avanzando a un ritmo de casi 200 millones de metros cuadrados anuales. Sumado a la enorme demanda de reacondicionamiento de edificios existentes, esto configura un mercado incremental sumamente prometedor.
Impulsada por esta tendencia, la integración de la energía fotovoltaica con los techos metálicos también está evolucionando: desde los sistemas tradicionales de montaje adicionales hasta soluciones BIPV altamente integradas y sistemas de renovación para cubiertas envejecidas. Se están explorando y aplicando activamente diversas vías técnicas.
2. Soluciones de montaje convencionales: tres vías técnicas, cada una con sus fortalezas
2.1 Sistemas de abrazaderas no penetrantes – La opción preferida para mantener la integridad del techo
Para los techos metálicos de unión vertical, la solución técnica más madura en 2024 es el sistema de montaje no penetrante basado en abrazaderas. Utilizando abrazaderas específicas (por ejemplo, abrazaderas en T o abrazaderas para unión vertical), estos sistemas fijan directamente los rieles o módulos fotovoltaicos a las nervaduras elevadas de los paneles metálicos del techo, evitando por completo cualquier penetración en la superficie del techo y, por ende, eliminando los riesgos de filtraciones.
En proyectos del mundo real, estos sistemas han demostrado su resistencia a la elevación por viento. Por ejemplo, en la sede de Vaisala en Colorado, Estados Unidos, se utilizaron sistemas de abrazaderas S‑5! tanto en el techo metálico existente como en el muro cortina vertical. El sistema fotovoltaico instalado en la azotea alcanzó una potencia de 228 kW y superó con éxito una rigurosa prueba de carga de viento a velocidades de hasta 145 mph.
2.2 Soportes dedicados para chapas corrugadas trapezoidales – Muchos productos nuevos en 2024
El año 2024 marcó un pico en la evolución tecnológica de los soportes especiales de montaje para cubiertas metálicas onduladas trapezoidales. En la segunda mitad de 2024, el especialista austríaco en sistemas de montaje AEROCOMPACT lanzó nuevas puentes de carril TLE25 y TLE38 dentro de su línea de productos COMPACTMETAL TL. Estas incorporan almohadillas de elastómero de 80 mm de altura y pueden instalarse directamente a lo largo de las nervaduras de la chapa trapezoidal sin necesidad de taladrar previamente, lo que simplifica enormemente el montaje.
Al mismo tiempo, el proveedor francés de sistemas de montaje EPC Solaire presentó su sistema iNovaR para cubiertas metálicas onduladas. Fabricado en su totalidad con una aleación de aluminio de producción francesa, este sistema sustituye los materiales tradicionales de aislamiento e impermeabilización (aproximadamente 20 kg/m²) por una capa ligera de aislamiento compuesto (8 kg/m²). Permite instalar módulos fotovoltaicos sin modificar la estructura original de la cubierta y cuenta con una garantía de 10 años para la impermeabilización.
2.3 Soluciones integradas BIPV – El techo y la energía fotovoltaica se convierten en uno
El nivel más alto de integración técnica se logra con las soluciones BIPV. Las BIPV utilizan módulos fotovoltaicos directamente como parte del cerramiento del techo, sustituyendo los materiales de cubierta convencionales y, al mismo tiempo, proporcionando funciones de generación de energía y de cerramiento del edificio.
En 2024, las empresas chinas también realizaron avances significativos en el BIPV. Durante la SNEC PV Expo, celebrada en junio, Xinmingguang Technology, en colaboración con la Universidad de Nuevas Energías de Tianjin, presentó la serie “Tianxin”, compuesta por tres productos BIPV: un sistema de fijación a presión de costura vertical de 360°, un sistema de panel metálico compuesto de encaje a presión y un sistema flexible de unión adhesiva. El sistema de panel metálico compuesto de encaje a presión incorpora una tecnología patentada que integra una membrana impermeable de polímero con la chapa metálica, cumpliendo plenamente los requisitos de impermeabilidad de nivel 1 establecidos por la norma obligatoria china GB55030‑2022 y ofreciendo una vida útil del tejado de hasta 40 años. LONGi Green Energy Technology y su filial LONGi Sertada construyeron un proyecto BIPV de 10,397 MW en la base de producción del Grupo Jiumu, en Quanzhou, empleando una combinación de métodos —como la sustitución de cubiertas metálicas, la ampliación de cubiertas de hormigón y la instalación de nuevas cubiertas integradas— para hacer frente a condiciones de obra complejas.
3. Avances técnicos y normas industriales: actualizaciones integrales en seguridad y confiabilidad
¡S-5! Añade 50 patentes en un solo año – Intensidad de innovación de un líder del mercado
En diciembre de 2024, S-5!, líder mundial en sistemas de montaje fotovoltaico para techos metálicos, anunció que había obtenido 50 nuevas patentes en un solo año, lo que eleva su total a 194 (desde su primera solicitud de patente en 1991). Estas 50 patentes fueron concedidas en 13 países y regiones: 9 en China, 12 en la UE, 8 en Estados Unidos y 6 en la India.
Cabe destacar que S-5! logró avances significativos en las certificaciones de productos de terceros en 2024. Su sistema Ensolro (que utiliza la solución de montaje directo sin riel PVKIT HUR 2.0) obtuvo la certificación FM 4478, y sus abrazaderas para juntas verticales fueron aprobadas para su uso en la Zona de Huracanes de Alta Velocidad (HVHZ) de Florida, convirtiéndose en el primer producto de su tipo en obtener dicha certificación.
Entra en vigor la primera especificación técnica de China para BIPV en cubiertas metálicas curvas
El 1 de agosto de 2024 se puso oficialmente en vigor la norma T/CET 402‑2024 «Especificación técnica para módulos fotovoltaicos integrados en edificios de silicio cristalino sobre cubiertas curvas de estructura metálica». Esta norma fue emitida por la Asociación China del Mercado de Tecnología de la Energía Eléctrica y elaborada de forma conjunta por el Grupo Sertada, LONGi Green Energy Technology, LONGi Sertada y varias otras empresas líderes. Cubre los requisitos básicos, los componentes y materiales, la construcción y la protección de seguridad, el diseño, la instalación, la recepción, la operación y el mantenimiento, es decir, todo el ciclo de vida. Se trata de la primera norma grupal de China específicamente dedicada a los sistemas BIPV en cubiertas metálicas curvas, lo que marca el inicio de una nueva fase de desarrollo estandarizado para este nicho.
4. Resultados destacados del proyecto en 2024
En 2024 se completaron en China varios proyectos representativos de energía fotovoltaica sobre techos metálicos, lo que demuestra la viabilidad de distintos enfoques técnicos:
Proyecto BIPV de Conch en Xuancheng (3,65 MW) : Uno de los primeros proyectos verdaderamente de cero emisiones de carbono o de casi cero consumo energético en la provincia de Anhui. Integra muros cortina fotovoltaicos, tejas fotovoltaicas planas y cubiertas fotovoltaicas metálicas, generando 4,5279 millones de kWh anuales y reduciendo las emisiones de CO₂ en 3.749,1 toneladas por año.
Hielo y Nieve de Jihua · Centro de Hielo y Nieve de Xi’an (2,5 MW) : LONGi Sertada instaló 4.550 módulos BIPV «Long Roof 3.0» en la cubierta metálica del mayor centro de deportes de hielo y nieve bajo techo del noroeste de China. El proyecto logra una tasa global de ahorro energético del 99,86% y, a lo largo de su vida útil de 25 años, se prevé que genere 59,2687 millones de kWh.
Proyecto BIPV de Jinghong Zero‑Carbon Henan Jinkai Chemical (2,62 MW) : Con el uso de productos BIPV de acero recubierto de color, se estima que el proyecto producirá 67,1019 millones de kWh en un período de 25 años, ahorrando 819,62 toneladas de carbón estándar cada año.
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