El soporte fotovoltaico es un dispositivo de apoyo diseñado para la colocación, instalación y fijación de los módulos fotovoltaicos en un sistema fotovoltaico. La elección del soporte fotovoltaico influye en la generación de energía, en el costo del terreno y en el costo total de la central fotovoltaica, afectando así la rentabilidad del sistema fotovoltaico. En este artículo se presenta una breve introducción a las formas más comunes de soportes fotovoltaicos, se comparan sus características y también se describen algunas variantes menos mencionadas de estos soportes.

Soporte fijo

El soporte fijo es un soporte fotovoltaico de ángulo fijo. En el diseño de proyectos fotovoltaicos instalados en suelo, suele emplearse PVSyst y otros programas informáticos para calcular el ángulo de inclinación de los módulos fotovoltaicos de modo que se obtenga la máxima radiación solar anual, tomando dicho ángulo como el de instalación. Si el terreno del proyecto es limitado, también puede optarse por la optimización económica como objetivo, con el fin de optimizar tanto el ángulo de inclinación como la separación entre las filas delanteras y traseras de los strings. En los proyectos fotovoltaicos en montaña, dado que la pendiente del terreno es más pronunciada y las agrupaciones de módulos pueden estar más dispersas, el soporte fijo de pequeña huella, menor requerimiento de mano de obra y menor tasa de fallos presenta ventajas respecto a otros tipos de soportes. En las instalaciones fotovoltaicas distribuidas sobre cubiertas, debido a la dificultad de operación y mantenimiento, así como a la limitación de superficie, la mayoría recurre al soporte fijo principal o al sistema de montaje sobre tejas.

Soporte ajustable de inclinación fija

El ángulo de elevación del sol varía según las estaciones, y el soporte fijo suele estar diseñado para maximizar la generación anual de energía, sin poder ajustarse en función de las estaciones. En cambio, el ángulo de inclinación del soporte fijo ajustable puede modificarse un número limitado de veces, de acuerdo con la máxima radiación solar que recibe el módulo fotovoltaico en distintos periodos; por lo general, este ajuste se realiza de forma puramente manual o mediante un mecanismo de asistencia mecánica. Sin embargo, el uso de soportes fijos ajustables está limitado por los costos laborales, y es más habitual realizar solo dos ajustes al año: uno para la inclinación de verano y otro para la de invierno. El mes específico de cada ajuste debe determinarse en función de la radiación total recibida por la superficie inclinada bajo ambos ángulos de instalación. Los sistemas fotovoltaicos que emplean soportes de inclinación ajustable ocupan una superficie aproximadamente 1,1 a 1,3 veces mayor que la de los soportes fijos. La incremento anual de la generación eléctrica de un sistema con soporte fijo ajustable ronda el 5% en comparación con un sistema de soporte fijo, aunque la magnitud de esta ganancia adicional variará según las condiciones específicas, como el uso del suelo.

Soporte de seguimiento de un solo eje plano

Un soporte de seguimiento de un solo eje plano es una configuración de soporte que puede seguir la rotación del sol alrededor de un eje horizontal, generalmente en dirección norte-sur. El rango de ángulo de seguimiento típico es de ±60°, y algunos productos presentan un rango de ángulo de seguimiento de ±45°. La superficie de terreno requerida por el sistema de un solo eje plano suele ser entre 1,1 y 1,3 veces mayor que la del sistema fijo; la generación de energía se incrementa entre un 8% y un 15%, mientras que el precio aumenta entre un 5% y un 10%.

Soporte de seguimiento de eje único inclinado

Un soporte de seguimiento de un solo eje inclinado, en el que los módulos fotovoltaicos giran alrededor de un eje inclinado para seguir la trayectoria del sol y así lograr una mayor generación de energía. La huella del sistema de un solo eje inclinado suele ser de 2 a 4 veces la del sistema fijo; la generación de energía se incrementa entre un 15% y un 20%, mientras que el costo aumenta entre un 10% y un 15%.

Soporte de seguimiento de doble eje

El soporte de seguimiento de doble eje puede girar tanto en dirección este-oeste como en dirección norte-sur para seguir el azimut y la elevación incidentes del sol a lo largo de todo el día. La huella del sistema de seguimiento de doble eje suele ser de 2 a 4 veces mayor que la del sistema fijo; la generación de energía se incrementa entre un 25% y un 30%, mientras que el precio aumenta en más del 60%. Sin embargo, el sistema de seguimiento de doble eje es más complejo, por lo que presenta una estructura mecánica más elaborada y su estabilidad de funcionamiento es, en general, inferior.

Soporte flexible

El soporte flexible fotovoltaico es un tipo de estructura de soporte para módulos fotovoltaicos de gran luz, formada por una estructura de cables flexibles pretensados; la luz de esta estructura suele oscilar entre 20 y 40 metros, llegando incluso a 100 metros. Al mismo tiempo, los módulos pueden instalarse a una altura de entre 2 y 30 metros sobre el suelo, lo que proporciona un elevado espacio libre bajo los módulos y confiere ventajas en cuanto a la disposición de las cimentaciones por pilotes. Los módulos fotovoltaicos montados sobre este soporte flexible se instalan generalmente con un ángulo de inclinación reducido, siendo habitualmente del orden de 10° a 15°. En la actualidad, la capacidad real de los proyectos comerciales de soportes flexibles suele situarse en el rango de varios megavatios como máximo, y aún no existen proyectos de aplicación a gran escala.

El soporte flexible es especialmente adecuado para escenarios como proyectos en montañas con pendientes pronunciadas (superiores a 35°), así como para instalaciones de generación fotovoltaica de pequeña escala y complementarias que requieren una elevada altura libre. Asimismo, las plantas de tratamiento de aguas residuales, los estacionamientos y otras instalaciones fotovoltaicas distribuidas con requisitos relativamente elevados de espacio también presentan un gran potencial de aplicación.

Entre las formas de soporte más comunes mencionadas anteriormente, el soporte fijo ajustable y el soporte de seguimiento son más adecuados para las zonas con radiación directa intensa. En algunas regiones de baja latitud de nuestro país, debido a la ventaja en los precios de la electricidad, los soportes de seguimiento también presentan un rendimiento superior al de los soportes fijos. La elección del tipo de soporte más adecuado en cada región debe analizarse en función de cada proyecto concreto. Sin embargo, en la actualidad, según la ejecución y operación reales de los proyectos nacionales, los grandes parques fotovoltaicos se adaptan mejor a esquemas de soporte fijo, mientras que los demás tipos de soporte se utilizan con menor frecuencia en dichos parques por diversas razones.

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