I. Contexto del mercado: El auge de la energía fotovoltaica distribuida inaugura una era dorada para los sistemas de montaje

El rápido crecimiento de la industria de los sistemas de montaje para energía fotovoltaica está estrechamente vinculado a los continuos elevados volúmenes de instalación de módulos fotovoltaicos. Beneficiándose de la reducción de los costos de la energía fotovoltaica y de la flexibilización de los límites de restricción de generación, se prevé que el mercado de montajes alcance 86,15 mil millones de yuanes en 2024 y 97,44 mil millones de yuanes en 2025, con tasas de crecimiento interanual del 18,5 % y del 13,1 %, respectivamente. En China, los soportes de inclinación fija dominan el mercado, con una cuota del 94,7 % en 2023, mientras que los sistemas de seguimiento —que permiten aumentar la producción— están registrando una penetración cada vez mayor en las grandes plantas a escala de servicios públicos.

En el plano de las políticas, los objetivos de “carbono dual” siguen impulsando la energía fotovoltaica distribuida como una prioridad clave. En mayo de 2024, la provincia de Guangdong publicó un plan de acción para promover un desarrollo de alta calidad de la energía fotovoltaica distribuida, que prevé la “cobertura total en parques industriales” y la instalación “donde sea posible en edificios públicos”, con el objetivo de alcanzar una cobertura del 50 % de los techos en las nuevas fábricas para 2025 y la cobertura total para 2030. Por su parte, la provincia de Hebei presentó un plan para el desarrollo de energías renovables distribuidas en zonas de desarrollo, eliminando el límite de 20 MW por proyecto único para la energía fotovoltaica distribuida y apuntando a superar los 100 MW de nueva capacidad fotovoltaica distribuida sobre tejados en 2024.

Respaldadas por políticas y oportunidades de mercado, la innovación tecnológica y la iteración de productos para distintos tipos de cubiertas se están acelerando, ofreciendo soluciones sistémicas para el sector.

II. Soluciones detalladas de montaje para tres tipos principales de cubiertas

2.1 Cubiertas de chapa metálica (tejas de acero coloreado): Las abrazaderas y los adhesivos se convierten en la norma, y se resuelven los problemas de filtraciones

Los techos de chapa color son el escenario más común para la energía fotovoltaica distribuida en edificios comerciales e industriales. Sin embargo, un problema de larga data ha sido la filtración en los techos, provocada por la perforación de agujeros para instalar las abrazaderas de montaje. Las estadísticas indican que las fugas en los techos de chapa color se han convertido en un importante punto crítico.

En 2024, se produjeron importantes avances. Una tecnología patentada de montaje fotovoltaico para cubiertas de acero coloreado permite la instalación sin perforar la estructura original del tejado, reduciendo en gran medida el riesgo de filtraciones. Asimismo, un estudio publicado en el número 24 de 2024 de… Industria emergente estratégica de China propuso un novedoso método de fijación adhesiva y comparó sistemáticamente las ventajas y desventajas del adhesivo frente a la fijación mediante tornillos, en términos de resistencia al arrancamiento y durabilidad, proporcionando una valiosa referencia para la práctica ingenieril.

Xiamen Jingsheng New Energy Technology obtuvo una patente para un “soporte de seguimiento fotovoltaico utilizable en cubiertas de acero coloreado”, que resuelve las dificultades de instalación y desmontaje, así como los problemas de filtraciones. GCL Oriental (Tianjin) New Energy Technology obtuvo una patente para un “soporte de montaje para módulos fotovoltaicos en cubiertas de acero coloreado”, que aumenta la flexibilidad y la estabilidad.

En aplicaciones prácticas, las abrazaderas de unión vertical se han convertido en la opción dominante. Por ejemplo, el proyecto de módulos flexibles de 13,6 MW de Mibet para el Grupo GAC de Guangzhou, realizado en 2024, empleó abrazaderas de unión vertical que pueden instalarse de manera estable sobre distintos techados de acero coloreado con unión vertical. La estructura es sencilla y robusta, lo que permite reducir el tiempo y los costos de construcción, además de ser compatible con diversos módulos fotovoltaicos.

Los principales métodos de montaje para cubiertas de acero coloreado incluyen abrazaderas en T, abrazaderas para juntas verticales y abrazaderas para rieles angulares; todos ellos emplean fijaciones específicas que no dañan la superficie de la cubierta. Además, los módulos fotovoltaicos prolongan la vida útil de la cubierta de acero coloreado, aportando beneficios tanto económicos como ambientales.

2.2 Techos de hormigón: Los sistemas de montaje con lastre ganan cuota de mercado; se publican normas para grupos de soportes flexibles

Los techos de hormigón (hormigón armado) son comunes en los edificios de oficinas de parques industriales y en edificios públicos. El principal desafío consiste en fijar de manera segura los soportes fotovoltaicos sin dañar la membrana impermeabilizante.

El montaje con bloques de hormigón con lastre es la solución predominante. En numerosos proyectos de energía fotovoltaica distribuida en 2024, los techos de hormigón emplearon bloques con lastre, tras la verificación de las cargas estructurales por parte de institutos de diseño acreditados. Según los pliegos de licitación, la carga adicional sobre los techos de hormigón ronda los 0,8 kN/m², mientras que sobre los techos de acero coloreado colocados en plano no supera los 0,15 kN/m²; estos parámetros se han convertido en referencias del sector.

En el plano tecnológico, un diseño de soporte fotovoltaico para techos de hormigón que incorpora bloques de lastre primarios y secundarios permite configuraciones de módulos inclinados mediante vigas principales, puntales y rieles, alcanzando ángulos de inclinación de hasta 15 grados. Además, en 2024 se publicaron varios estándares grupales para sistemas de montaje flexibles. Cabe destacar que el… Norma técnica para el diseño e instalación de estructuras flexibles de montaje fotovoltaico (T/HPEPEA 001-2024) especifica de manera sistemática el diseño, los materiales, los valores de carga y los detalles de las conexiones. Dos ministerios gubernamentales también fomentaron el uso de estructuras flexibles para paneles fotovoltaicos en proyectos solares en zonas desérticas, brindando apoyo normativo para su adopción en cubiertas de hormigón.

Varios estudios académicos en 2024 abordaron la optimización estructural de los soportes fotovoltaicos sobre cubiertas de hormigón. Un estudio en Energía solar (Edición 08, 2024) tomó como objeto una planta fotovoltaica distribuida de múltiples módulos instalada sobre una cubierta de hormigón armado, investigando de manera sistemática el impacto del espaciamiento entre columnas, el espaciamiento entre correas, la posición de los apoyos de los puntales y el ángulo de inclinación sobre las tensiones estructurales.

2.3 Techos de teja: la innovación en estructuras de gancho sigue avanzando, y surge la tendencia BIPV

Los techos de tejas se encuentran principalmente en los sistemas fotovoltaicos distribuidos residenciales. El principal desafío consiste en lograr una conexión fiable entre el gancho, la teja y la viga de madera, al tiempo que se garantiza la estanqueidad.

En 2024, varias empresas presentaron diseños patentados de ganchos. Astronergy obtuvo una patente para un “dispositivo fotovoltaico para tejados de tejas” que ofrece alta estabilidad estructural y una fijación eficaz de los módulos. GoodWe obtuvo una patente para un “sistema de ganchos y tejas fotovoltaicas” que permite ajustar la distancia de solapamiento entre tejas fotovoltaicas adyacentes, aumentando así el área efectiva de generación de energía y la eficiencia.

Una innovación destacada: una estructura de enganche para módulos fotovoltaicos en tejado de tipo insertable, que fija la teja y la correa de madera en una cavidad de sujeción, eliminando la necesidad de taladrar y atornillar, y adaptándose a diferentes espesores de tejas y correas. Esto reduce significativamente la complejidad de la instalación y mejora la versatilidad.

La tecnología patentada de GoodWe no solo mejora la impermeabilización al ajustar la distancia de solape, sino que también aumenta el área efectiva de generación de energía, lo que demuestra una profunda integración entre la tecnología de montaje y la optimización de la generación.

Para los tipos de tejas más comunes, como las tejas en forma de W y las tejas romanas, un número cada vez mayor de proyectos recurre a rieles de aluminio con soportes angulares en forma de L, combinados con juntas impermeables y sellador, para abordar las preocupaciones de filtraciones a largo plazo.

Otra tendencia importante en los techos de tejas es la Fotovoltaica Integrada en el Edificio (BIPV). La patente de 2024 para dispositivos fotovoltaicos en techos de tejas, que incorpora quillas horizontales y verticales junto con canales de drenaje, integra la generación de energía con la funcionalidad de drenaje del tejado, lo que evidencia avances prácticos en el ámbito de la BIPV.

III. Proyectos típicos anuales en 2024

Varios proyectos de referencia en 2024 demostraron los resultados prácticos de las tres soluciones de montaje sobre tejado:

Caso 1: Proyecto de módulo flexible de 13,6 MW del Grupo GAC de Guangzhou (techo de acero coloreado)
Abrazaderas de unión vertical de Mibet + solución adhesiva para barandillas. Generación anual estimada: aproximadamente 15 millones de kWh; diseño de carga eólica: 0,5 kN/m².

Caso 2: Planta distribuida de 20 MW en la Ciudad de Decoración del Delta del Río Yangtsé, provincia de Anhui (techo de acero coloreado)
Kesun ofreció una solución de montaje en acero con acabado personalizado. Un estudio previo del sitio y pruebas de extracción garantizaron tanto la adaptación a medida como la facilidad de instalación.

Caso 3: Planta fotovoltaica de acero coloreado de 29,4 MW en Qujing, Yunnan (techo de acero coloreado)
Proyecto conjunto de Mibet y JA Solar, finalizado y conectado a la red como referente.

Caso 4: Proyecto residencial en la azotea de un edificio existente rural en Hainan (techo de tejas)
Con base en estudios de campo, cada componente y nodo de conexión fue diseñado minuciosamente de acuerdo con las normas estructurales. Los planos tipo fueron bien recibidos y se emplearon ampliamente en el sector residencial de energía fotovoltaica de la provincia de Hainan.

Caso 5: Proyecto mixto de cubierta de 631,8 kWp en la ciudad de Heshan
El techo de acero de color de fábrica empleó abrazaderas especiales junto con rieles de aluminio, mientras que el techo de hormigón de la oficina utilizó bloques de lastre, lo que demuestra la diversidad de soluciones para tipos de techos mixtos.