Las instalaciones fotovoltaicas a nivel mundial superan los 530 GW en 2024, impulsando un fuerte aumento de la demanda en el rango medio.

En 2024, la industria solar fotovoltaica mundial mantuvo su acelerado ritmo de crecimiento. Según estadísticas del sector, la capacidad fotovoltaica instalada a nivel global alcanzó en 2024 la cifra récord de 530 GW, lo que representa un aumento interanual del 35,9%. Esto impulsó un notable incremento en la demanda de diversos componentes de conexión utilizados en los sistemas de montaje fotovoltaico. Como pieza de unión esencial entre los módulos fotovoltaicos y las estructuras de soporte, el abrazadera central representa una mínima proporción del costo total del sistema; sin embargo, su desempeño influye directamente en la seguridad, la estabilidad y la vida útil de los sistemas fotovoltaicos durante más de 25 años.

Los datos del mercado indican que el mercado mundial de abrazaderas finales y abrazaderas intermedias fue de aproximadamente USD $1.2𝑏𝑖𝑙𝑙𝑖𝑜𝑛𝑖𝑛2022𝑎𝑛𝑑𝑖𝑠𝑒𝑥𝑝𝑒𝑐𝑡𝑒𝑑𝑡𝑜𝑟𝑒𝑎𝑐ℎ𝑈𝑆$ bi ll ionina y se esperaba que alcanzara U S 2,1 mil millones para 2030, lo que representa una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) de aproximadamente el 7,9 % entre 2024 y 2030. El mercado mundial de sujetadores solares fue valorado en alrededor de US $3.4𝑏𝑖𝑙𝑙𝑖𝑜𝑛𝑖𝑛2024𝑎𝑛𝑑𝑖𝑠𝑝𝑟𝑜𝑗𝑒𝑐𝑡𝑒𝑑𝑡𝑜𝑔𝑟𝑜𝑤𝑡𝑜𝑈𝑆$ bi ll ionina andispro j Seleccionado para g fila a U S 5,2 mil millones para 2030, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 7,2%. A nivel regional, la región de Asia‑Pacífico dominó el mercado mundial de abrazaderas y sujetadores de tamaño medio, con una participación del 58%, impulsada principalmente por China e India. Europa y las Américas representaron conjuntamente alrededor del 30%, mientras que los mercados emergentes, como Oriente Medio y América Latina, registraron tasas de crecimiento anual superiores al 7%.

Las abrazaderas intermedias se utilizan principalmente para unir dos módulos fotovoltaicos adyacentes, manteniendo una separación adecuada que permita la expansión y contracción térmicas, al tiempo que evita colisiones o desplazamientos de los módulos. En la actualidad, las abrazaderas intermedias más empleadas en el mercado están fabricadas con aleación de aluminio anodizado 6005‑T5 o 6061, combinadas con tornillos de acero inoxidable y juntas de goma EPDM, lo que permite equilibrar resistencia, resistencia a la corrosión y facilidad de instalación.

Revolución en la eficiencia de la instalación: los abrazaderas de montaje inferior alteran el diseño tradicional

En 2024, la eficiencia de la instalación se consolidó como el principal motor de innovación en los sistemas de sujeción intermedia. La empresa polaca Energy5 tomó la delantera en marzo de 2024 al lanzar una revolucionaria solución de abrazaderas intermedias y finales montadas desde la parte inferior, que ha sido registrada ante la Oficina de Patentes de Polonia. El valor central de este diseño innovador radica en que los instaladores ya no necesitan sostener la abrazadera y el tornillo desde la parte superior del módulo; en cambio, el trabajo de preensamblaje se realiza desde abajo. Esto elimina por completo el riesgo de que los instaladores tengan que soportar su propio peso o pisar la superficie del panel, reduciendo así de manera efectiva las microfisuras provocadas por las operaciones de instalación.

Cezary Rutkowski, director técnico de Energy5, afirmó: «Los abrazaderas montadas desde la parte inferior del módulo no solo aceleran la instalación, sino que también simplifican el mantenimiento, mejorando la seguridad y la durabilidad de todo el sistema». Según los comentarios del sector, el diseño con montaje inferior puede aumentar la eficiencia de la instalación entre un 20 % y un 30 %, al tiempo que mejora notablemente la seguridad en obra. El producto utiliza acero recubierto con Magnelis® de alta calidad de ArcelorMittal, combinado con elementos de fijación de acero inoxidable, lo que garantiza una gran durabilidad a largo plazo en exteriores y una excelente resistencia a la corrosión.

Mientras tanto, el fabricante chino de estructuras para paneles fotovoltaicos Huge Energy lanzó en diciembre de 2024 un nuevo sistema de montaje de acero galvanizado con recubrimiento de aluminio‑magnesio‑zinc en forma de C, que incorpora un diseño patentado de abrazadera portátil que, según afirma la empresa, aumenta la resistencia del sistema en un 20 % y reduce el tiempo de instalación hasta en un 70 %. La abrazadera portátil puede colocarse en ángulo (entre 0 y 45 grados) y girar para adaptarse tanto a aplicaciones con abrazadera central como con abrazadera final. El sistema utiliza acero recubierto de zinc‑aluminio‑magnesio, reconocido por su excelente resistencia a la corrosión y sus propiedades de autorreparación, lo que garantiza una vida útil superior a 35 años en entornos adversos.

En el plano nacional (China), Trina Solar obtuvo en octubre de 2024 una patente para una “abrazadera de montaje de módulos fotovoltaicos y una estructura de montaje de módulos fotovoltaicos”. Esta abrazadera incorpora una innovadora estructura de encaje a presión que ofrece tres ventajas principales: una instalación rápida que permite la construcción mecanizada y acorta los plazos; un mayor área de contacto entre la abrazadera y el elemento de fijación, lo que mejora la fiabilidad; y un diseño de encaje a presión que evita el aflojamiento, reduciendo así los costos de mantenimiento posteriores. Por su parte, Suzhou Botian New Energy obtuvo en noviembre de 2024 una patente para un “mecanismo de placa de abrazadera intermedia para panel solar”. Gracias a la incorporación de un resorte en el tornillo, este diseño permite ajustar la posición del panel solar sin necesidad de retirar la placa de la abrazadera y previene eficazmente el aflojamiento bajo presión.

Innovación en tecnología de patentes: puesta a tierra integrada y tres direcciones de optimización estructural

En 2024, se registró un auge de innovaciones en el ámbito de las abrazaderas intermedias, centrado principalmente en tres áreas: puesta a tierra integrada, diseño ajustable y refuerzo de la resistencia estructural.

En la tecnología de puesta a tierra integrada, SOLAR FOUNDATIONS USA obtuvo una patente estadounidense (n.º 12,018,862) el 25 de junio de 2024, titulada “Dispositivo, sistema y método de abrazadera intermedia de puesta a tierra integrada”. La innovación central de esta patente es una arandela dentada deformable que puede penetrar la capa anodizada del marco del módulo fotovoltaico para lograr una conexión eléctrica confiable. Dicha arandela dentada deformable puede deformarse sin impedir el contacto normal entre la abrazadera intermedia y el marco del módulo, garantizando una puesta a tierra estable y fiable. Esta tecnología resuelve eficazmente el costo adicional y los pasos de instalación de las soluciones tradicionales que requieren cables de tierra separados, simplifica el proceso de montaje y mejora la seguridad eléctrica del sistema.

En cuanto a las certificaciones de seguridad, la importancia de la norma UL 2703 cobró aún mayor relevancia en 2024. Como estándar clave de seguridad para los sistemas de montaje fotovoltaico en el mercado norteamericano, la norma UL 2703 abarca dispositivos de soporte, abrazaderas y elementos de sujeción, así como terminales de puesta a tierra, aplicándose a sistemas de módulos fotovoltaicos con una tensión máxima del sistema de 1500 V. En marzo de 2024, el sistema de montaje PowerClamp de Sun Ballast obtuvo oficialmente la certificación UL 2703. El sistema está fabricado en acero inoxidable SUS304 y utiliza “dientes” metálicos que atraviesan la capa anodizada del marco del módulo, permitiendo una conexión eléctrica rápida. Las pruebas demostraron que la abrazadera puede resistir cargas de viento y nieve de hasta 200 kg/m² y una resistencia al desprendimiento de 500 kg. En diciembre de 2024, el diseño de perno de cabeza rectangular de GameChange Solar también recibió la certificación UL 2703; este perno patentado previene eficazmente el desprendimiento incluso en condiciones extremas de vientos fuertes.

En cuanto a la sostenibilidad ambiental y la fabricación verde, la industria de las abrazaderas solares aceleró su transición en 2024. Las fábricas adoptaron ampliamente la soldadura robótica, la extrusión de precisión y el diseño asistido por inteligencia artificial, reduciendo el desperdicio de materiales hasta en un 19 %. El uso de “aluminio verde” de bajo carbono —fundido con energía renovable— y de aluminio reciclado siguió aumentando en el sector. Algunas empresas alcanzaron tasas de aprovechamiento de los materiales del 92 %, y los materiales de las abrazaderas de aluminio presentan una tasa de reciclaje que llega al 89 % al final de su vida útil. En el ámbito de la agrivoltaica, creció la demanda de abrazaderas especializadas adecuadas para estructuras elevadas, que requieren mayor altura libre respecto del suelo, mejor resistencia a la corrosión y estabilidad en entornos amigables con el ganado.

Exploración de nuevos materiales: las abrazaderas impresas en 3D abren un camino hacia la fabricación distribuida

En mayo de 2024, un equipo de investigación de la Universidad de Western, en Canadá, publicó una investigación innovadora sobre mecanismos de montaje de módulos fotovoltaicos impresos en 3D en la revista. Energía renovable . Propusieron, por primera vez, una solución de abrazadera impresa en 3D para la instalación de módulos fotovoltaicos de superficie frontal sobre estructuras de montaje de madera.

El equipo diseñó cuatro tipos de mecanismos de montaje —cuñas cuadradas, cuñas en forma de H, abrazaderas en forma de U y abrazaderas en forma de T— y empleó tres materiales de impresión comunes (PETG, ASA y PC) para realizar simulaciones mediante el método de los elementos finitos, seguidas de la fabricación física y las pruebas de campo. Entre todos los diseños, la abrazadera en forma de T mostró el mejor comportamiento frente a las tensiones, con un esfuerzo máximo de 34,27 MPa en el marco de aluminio. Todos los diseños presentaron tensiones de von Mises dentro de los límites admisibles, lo que demuestra que esta tecnología de sujeción puede aplicarse en futuras instalaciones prácticas.

Un análisis financiero mostró que la solución de impresión 3D podría reducir los costos hasta en un 66 %. El equipo de investigación señaló que las estructuras de montaje de madera son especialmente adecuadas para proyectos agrivoltáicos instalados en suelo, ofreciendo ventajas como la facilidad de fabricación distribuida, menores costos de materiales y la ausencia de problemas de corrosión o oxidación. “La introducción de abrazaderas impresas en 3D para la instalación de módulos solares de superficie frontal sobre estructuras de montaje de madera constituye un avance revolucionario”, destacaron los investigadores. Esta investigación demuestra la flexibilidad de la impresión 3D en aplicaciones de energías renovables, proporcionando una nueva solución rentable para la instalación de paneles fotovoltaicos en zonas rurales y en entornos con recursos limitados.

Presión sobre las materias primas y consolidación del sector: el aumento del 15% en el precio del aluminio impulsa la modernización tecnológica

En 2024, la industria de las abrazaderas de media presión enfrentó una importante presión sobre los precios debido a los costos de las materias primas aguas arriba. Los datos indicaron que los precios del aluminio primario aumentaron un 15% interanual en 2024, alcanzando un promedio de 2,05 USD/kg; por su parte, los costos energéticos del aluminio electrolítico se incrementaron en un 12% como consecuencia del alza mundial de los precios del gas natural, lo que redujo los márgenes de beneficio de los fabricantes de abrazaderas. La competencia en el mercado siguió siendo intensa, y los precios de venta promedio de los productos de abrazaderas registraron una tendencia a la baja en 2024, con una disminución aproximada del 6,5%. No obstante, las empresas líderes, gracias a sus economías de escala y a la eficiencia de sus cadenas de suministro, lograron limitar la reducción de precios a menos del 3%, lo que subraya aún más sus ventajas competitivas.

Cabe señalar que el mercado de abrazaderas (sujetadores) solares es relativamente fragmentado, ya que las diez principales empresas a nivel mundial concentran apenas alrededor del 26,0 % de la cuota de mercado. Entre los principales fabricantes mundiales figuran marcas internacionales como EJOT, ARaymond Energies y All-Pro Fasteners, así como empresas chinas como Xiamen Siying New Energy Technology y Jiaxing Qunbang Hardware.

Los incentivos de política europea también influyeron positivamente en el mercado de los sistemas de sujeción de tipo medio. El programa KfW 442 de Alemania otorga una subvención del 35 % para instalaciones que utilicen sistemas de sujeción no penetrantes y respetuosos con la cubierta, lo que ha impulsado la preferencia del mercado por este tipo de productos.

Mejora del sistema estándar: Se publicaron múltiples normas grupales en 2024

En 2024 se registraron mejoras aceleradas en el sistema de normas relativas a los marcos y abrazaderas de los módulos fotovoltaicos en China. Durante ese año se publicaron e implementaron varias normas grupales, lo que brindó un sólido respaldo al desarrollo estandarizado del sector.

El 25 de noviembre de 2024, se implementó oficialmente la norma T/JSQA 202-2024 “Perfiles extruidos de aleación de aluminio para marcos de módulos fotovoltaicos”. Esta norma se aplica a los perfiles de aleación de aluminio anodizados destinados a los marcos de módulos fotovoltaicos, estableciendo términos y definiciones, clasificación y marcado, requisitos de materias primas, métodos de ensayo y otros aspectos técnicos completos. Por la misma época, se publicó la norma T/SHLX 005-2024 “Perfiles extruidos de aleación de aluminio para marcos de células solares”, elaborada de manera conjunta por el Grupo Mingdi, Zhejiang Yuexiang Aluminum, Guangdong Weiye Aluminum y otras empresas. El 17 de diciembre de 2024, se publicó la norma T/ACCEM 427-2024 “Marcos para módulos fotovoltaicos”, que entrará en vigor el 31 de diciembre.