Quin és el procés d'instal·lació de les torres de suport fotovoltaiques?

L’esquema estructural de les granges solars

Les torres de suport fotovoltaiques transfereixen el pes dels panells solars, la succió del vent i les càrregues de neu al terreny, tot mantenint angles d’inclinació precisos per assolir un rendiment energètic màxim. Una granja solar a escala industrial amb 100.000 panells requereix aproximadament entre 2.500 i 3.500 estructures de suport, segons la configuració amb seguidors o d’inclinació fixa. La velocitat d’instal·lació determina directament l’economia del projecte: qualsevol retard postposa els ingressos derivats dels acords de compra de potència (PPA), que normalment tenen un valor de 30–80 $ per MWh. torre les estructures depenen de la configuració amb seguidors o d’inclinació fixa. La velocitat d’instal·lació determina directament l’economia del projecte: qualsevol retard postposa els ingressos derivats dels acords de compra de potència (PPA), que normalment tenen un valor de 30–80 $ per MWh.

Un contractista EPC solar al més enllà de l’Orient Mitjà va reduir el temps d’instal·lació per megawatt de 12 a 7 dies en passar de fonaments de formigó col·locat in situ a pilotes d’acer enfonsides amb seccions prèvies de tubs de torsió. L’eliminació del temps de curat del formigó —72 hores per cada vessament— va ser la causa principal de la millora del calendari.

Instal·lació del fonament

Enquesta geotècnica i selecció

Les enquestes geotècniques mostrejen les condicions del sòl a intervals de quadrícula de 50–100 metres, mesurant la capacitat portant, la profunditat del nivell freàtic i la resistivitat del sòl. Aquestes dades determinen si les pilotes enfonsides, les cargols helicoidals o el contrapes de formigó són la fundació més adequada.

Les pilotes d’acer enfonsides —seccions en canal C o en biga H— predominen en les instal·lacions sobre sòls competents. Una empiladora hidràulica instaŀla entre 200 i 400 pilotes diàriament, enfonsint-ne cada una entre 1,5 i 2,5 metres. Les proves d’extracció realitzades en un 2–5 % de les pilotes verifiquen que la resistència real coincideixi amb les suposicions, aplicant una força de tracció 1,5 vegades superior a la força de tracció dissenyada.

Les fonaments amb cargols al terra són adequats per a sols sorrencs on les estacades enfonsades manquen d’estabilitat lateral. Les plaques helicoidals augmenten la superfície de suport, i el parell d’instal·lació es correlaciona directament amb la capacitat de càrrega. Si no es pot assolir el parell objectiu, el disseny passa a utilitzar cargols més llargs o diàmetres majors de l’hèlix en aquella ubicació.

Nivelació i drenatge

Els sistemes solars necessiten pendents inferiors al 5 % nord-sud. Les pendents est-oest fins al 10 % són compatibles amb estructures de muntatge ajustables. La nivelació manté els patrons de drenatge per evitar l’acumulació d’aigua; el sòl saturat perd capacitat portant i accelera la corrosió a les interfícies de les estacades. Cal tenir mesures de control de l’erosió abans d’iniciar la nivelació.

Muntatge i alineació de l’estructura

Instal·lació del tub de torsió

Els sistemes de seguidor d’un sol eix utilitzen tubs de torsió: tubs d’acer continus orientats nord-sud que fan girar els panells per seguir el sol. Les seccions arriben en longituds de 6–12 metres amb journals de suport prèviament soldats.

Les toleràncies d’alineació exigeixen ±3 mm en files de 80–100 metres. Un rodament desalineat bloqueja la rotació, augmentant la força del motor d’accionament i podent provocar una parada durant l’engegada matinal. Les eines d’alineació làser verifiquen la posició del rodament abans que les seccions del tub de torsió es fixin mitjançant cargols.

Muntatge dels mòduls

Les rails d’alumini fixades amb cargols a les correïes de suport proporcionen la superfície de muntatge per als panells, espaiades per coincidir amb les dimensions del marc del mòdul. Les pinces centrals entre mòduls adjacents i les pinces extremes als extrems de la fila subjecten els panells amb cargols de parell limitat per evitar esquerdes al vidre.

Equips de 3–4 treballadors col·loquen entre 200 i 300 mòduls diàriament. El control de qualitat analitza un 5–10 % del parell de les pinces i inspecciona possibles microesquerdes que, al llarg dels cicles tèrmics, es poden propagar fins a provocar esquerdes a les cel·les durant el primer any.

Integració de la messa a terra

Cada un torre La fila requereix conductors de terra connectats a cada component metàl·lic. Això evita diferències de potencial durant falles a terra i proporciona camins per al corrent de llamp. Els conductors d'acer revestit de coure i les connexions sota nivell del terreny redueixen l'exposició visible de coure, que pot atreure robatoris en emplaçaments remots.

Posada en servei i verificació

El sistema de control del seguidor es posa en servei, fent que el motor d'accionament de cada fila realitzi una rotació completa. El sistema SCADA verifica que la posició coincisió dins d'una tolerància de ±1 grau. Les files que no superin aquesta prova requereixen una resolució de problemes mecànics: coixinets bloquejats, acoblaments desalineats o residus de la instal·lació.

Les proves d'extracció es repeteixen de forma aleatòria després de la instal·lació de totes les files, especialment en aquelles zones on les condicions del sòl varien dins de l'emplaçament. Si una fonamentació falla després de la instal·lació dels mòduls, caldrà una correcció costosa, cosa que fa que la qualitat de l'exploració prèvia a la instal·lació sigui desproporcionadament important.

Preguntes freqüents

Fins a quina profunditat han d’anar les fonamentacions dels torres de suport fotovoltaiques?

Els pilars col·locats per empotrament es planten a una profunditat de 1,5–2,5 metres, segons el tipus de sòl, la profunditat de la gelada i les càrregues del vent. Per evitar l’efecte de l’empenta de la gelada, les puntes dels pilars han d’estar situades per sota de la profunditat màxima de penetració de la gelada: 1,0–1,5 metres en zones temperades i 2,0+ metres en climes continentals. Les cargols de fonament es planten a una profunditat de 1,2–2,0 metres, amb diàmetres d’hèlix de 150–300 mm.

Quina és la diferència entre torres de suport fixes amb inclinació i torres de suport seguidores?

Les estructures fixes amb inclinació mantenen els panells a un angle constant optimitzat per a la producció anual. Les torres de suport seguidores fan girar els panells d’est a oest, augmentant la captació d’energia un 15–25 %. Les seguidores suposen un increment del 30–40 % en el cost de l’estructura de suport per watt, a causa de les barres de torsió, els rodaments i els sistemes d’accionament.

Com afecta el tipus de sòl la instal·lació de les torres de suport fotovoltaiques?

Els sòls cohesius, com l’argila, proporcionen una bona capacitat de pilotes mitjançant la fricció superficial, però poden requerir perforació prèvia en condicions d’alta densitat. Els sòls granulars permeten el pilotatge directe, però necessiten una profunditat d’empotrament major o cargols d’ancoratge al terreny per garantir una resistència adequada a l’extracció. En sòls rocosos pot ser necessari utilitzar fonaments de balast de formigó quan ni les pilotes ni els cargols poden penetrar.

Quina protecció contra la corrosió requereixen les torres de suport fotovoltàiques?

La galvanització per immersió en calent, amb un mínim de 85 µm segons la norma ISO 1461, assegura una protecció de 25–30 anys. Les instal·lacions costaneres situades a menys de 5 km de l’aigua salada requereixen un recobriment de 100–140 µm. Els components d’alumini resisteixen naturalment la corrosió gràcies a la formació d’una capa passiva d’òxid. Proveïdors com Liaoning Sinotech Group ofereixen sistemes de suport dissenyats específicament per a condicions ambientals concretes.

Quant de temps triga la instal·lació completa d’una torre de suport fotovoltàica?

Una instal·lació de 100 MW amb pilotis impulsats requereix entre 8 i 12 setmanes per completar tota l’estructura de suport. El calendari varia segons la mida de l’equip, el nivell d’automatització i el tipus de terreny. Els components prefabricats i els dissenys per a una implantació ràpida redueixen contínuament aquests terminis.

Quines proves de qualitat es realitzen durant la instal·lació?

Proves d’extracció en un 2–5 % dels fonaments, verificació del parell de torsió en un 5–10 % de les pinces, enquesta d’alineació dels suports en cada fila, mesura de la resistència a terra a intervals de 50–100 metres i proves de rotació dels sistemes de seguiment en el 100 % de les files. La documentació recolza les reclamacions de garantia si apareixen problemes estructurals durant l’operació. La qualitat de l’estudi geotècnic previ a la instal·lació determina directament el nombre de fonaments que necessiten una correcció costosa després de la instal·lació.