Cobertizo solar frente a panel solar en el techo

Dos vías para la generación solar in situ

Un edificio comercial con un gran techo plano y un estacionamiento igualmente grande ofrece dos oportunidades solares distintas. El techo puede convertirse en una planta de energía. El estacionamiento puede convertirse en una planta de energía que, además, proporcione sombra a cada vehículo estacionado debajo de ella. Los sistemas solares sobre techos y las estructuras solares para estacionamientos (solar carports) transforman espacios subutilizados en activos generadores de electricidad, y ambos inyectan dicha electricidad en el tablero eléctrico del edificio para reducir el consumo de la red eléctrica. Las similitudes terminan prácticamente ahí. Ambos enfoques implican distintas ingenierías estructurales, diferentes logísticas de instalación, distintas interacciones con la propiedad existente y diferentes conjuntos de beneficios adicionales que van más allá de los kilovatios-hora producidos. Un sistema sobre techo se fija a una estructura ya existente, heredando tanto sus fortalezas como sus limitaciones. Una estructura solar para estacionamientos es una nueva construcción diseñada específicamente para ese fin y que, por casualidad, tiene paneles solares como techo. Esta distinción define todos los aspectos de la comparación. El propietario que asume que ambos sistemas son intercambiables probablemente tomará una decisión basada en información incompleta. En cambio, el propietario que comprende las diferencias estructurales, operativas y financieras podrá elegir la opción que mejor se alinee tanto con sus objetivos energéticos como con su estrategia general para la propiedad.

Requisitos estructurales y factor relacionado con el estado actual del techo

La variable más importante en la decisión de la azotea versus el parking es el techo en sí. Una instalación solar en el techo coloca los paneles, el sistema de estanterías y las cargas de viento y nieve asociadas en una estructura que probablemente fue diseñada y construida años o décadas antes de que se considerara la energía solar. Si el techo tiene cinco, diez o quince años de vida útil restantes, instalar energía solar en él crea un problema futuro: la matriz solar tendrá que ser removida y reinstalada cuando el techo sea reemplazado. Este coste de desmantelamiento y de reutilización puede reducir significativamente el rendimiento financiero del sistema de azotea. Si el techo está cerca del final de su vida útil, el enfoque lógico es reemplazar el techo antes de instalar energía solar, lo que agrega un gran gasto de capital al proyecto. Una evaluación estructural por un ingeniero cualificado es obligatoria para confirmar que la estructura existente del techo puede soportar el peso adicional y las fuerzas de elevación del viento introducidas por los paneles solares. Un parking solar evita por completo estos riesgos relacionados con el techo. Se trata de una estructura de montaje en tierra, anclada a la superficie del estacionamiento con bases de hormigón o pilas impulsadas, que soporta sus propias cargas estructurales independientemente de cualquier edificio existente. El marco de acero está diseñado específicamente para soportar los paneles solares, diseñado para los requisitos locales de carga de viento y nieve, y fabricado con protección contra la corrosión adecuada para décadas de exposición al aire libre. El parking no interactúa con el techo del edificio, no depende de la condición estructural del edificio y no necesita ser removido si el edificio se renueva o se vuelve a techar.

Producción de energía, refrigeración y la ventaja de la orientación

La energía que produce un sistema solar a lo largo de su vida útil depende de la cantidad de luz solar que incide sobre los paneles y de la eficiencia con que estos convierten dicha luz solar en electricidad. Los sistemas solares instalados sobre techos están limitados por la orientación del edificio en el que se ubican. Si el techo del edificio está orientado este-oeste y tiene una pendiente baja, los paneles se instalan en posición plana, lo que implica un ángulo subóptimo y, posiblemente, un acimut también subóptimo. Los techos planos ofrecen mayor flexibilidad gracias a sistemas de soporte inclinados, pero el ángulo de inclinación suele estar limitado por consideraciones de sombreado entre filas y por el área disponible en el techo. Un aparcamiento solar no enfrenta tales restricciones de orientación. Su estructura se diseña desde cero. Las columnas de soporte pueden ubicarse de modo que el toldo quede orientado exactamente al sur verdadero en el hemisferio norte, con el ángulo de inclinación preciso que maximiza la producción anual de energía para la latitud local. Esta optimización puede brindar una ventaja significativa en la producción de energía frente a un sistema instalado sobre techo, que debe adaptarse a la línea del techo del edificio. La segunda ventaja energética es el efecto refrigerante. Los paneles solares pierden eficiencia a medida que aumenta su temperatura. Un panel instalado sobre un techo, a pocos centímetros de una superficie caliente, opera en un microclima de alta temperatura, especialmente durante las tardes de verano, cuando el techo irradia el calor acumulado. En cambio, un panel instalado en un aparcamiento solar, elevado considerablemente sobre el suelo y con aire circulando libremente por ambos lados, opera a menor temperatura y, por tanto, con mayor eficiencia. Este efecto refrigerante es cuantificable y persistente durante toda la vida útil del sistema.

El valor de doble uso y los beneficios no energéticos

El sistema solar en el techo cumple una única función: generar electricidad. Un aparcamiento solar, en cambio, genera electricidad y, al mismo tiempo, transforma la experiencia del estacionamiento. La sombra que proporciona la cubierta mantiene los vehículos más frescos durante el verano, protege sus interiores de los daños causados por la radiación ultravioleta y reduce la oleada de calor que reciben los conductores al regresar a sus automóviles. Esta sombra también atenúa el efecto de isla de calor propio del estacionamiento. Un estacionamiento descubierto de asfalto absorbe la radiación solar y la reemite como calor, elevando la temperatura ambiente de toda la propiedad. Por su parte, la cubierta de un aparcamiento solar intercepta dicha radiación y convierte una parte de ella en electricidad, reduciendo así la carga térmica sobre la zona circundante. Para propiedades comerciales que atienden a clientes, el estacionamiento sombreado constituye un beneficio diferenciador frente a la competencia. Para los empleados, representa una mejora diaria de su calidad de vida. La integración de la carga para vehículos eléctricos es el tercer beneficio de doble uso. Un aparcamiento solar ofrece una plataforma natural para instalar equipos de suministro de energía para vehículos eléctricos (EVSE). La electricidad generada sobre las plazas de estacionamiento puede dirigirse a los cargadores montados en las columnas del aparcamiento, creando así una estación de carga sombreada y alimentada por energía solar, lo que añade otra capa de funcionalidad y prepara la propiedad para el futuro.

Coste, retorno de la inversión y comparación financiera a largo plazo

La comparación financiera entre un sistema solar en tejado y una estructura solar para aparcamiento no es una cuestión sencilla de comparar el coste de instalación por vatio. Estas dos opciones tienen estructuras de costes fundamentalmente distintas, diferentes vías de acceso a incentivos y distintos efectos sobre el valor total del activo inmobiliario. En la mayoría de los casos, un sistema en tejado tiene un coste inicial más bajo por vatio, ya que utiliza el tejado existente como base y requiere menos material estructural. El sistema de sujeción es más ligero, la instalación es más rápida y el proceso de obtención de permisos está generalmente más consolidado. El coste total instalado refleja estas eficiencias. Una estructura solar para aparcamiento requiere más acero, más hormigón, más ingeniería y más trabajo en el emplazamiento. Su coste inicial por vatio es mayor. No obstante, el caso financiero de la estructura para aparcamiento incluye flujos de ingresos y costes evitados que un sistema en tejado no puede reclamar. La zona de aparcamiento sombreada constituye un activo con valor económico real, ya sea medido mediante la preferencia de los clientes, la retención de empleados o la posibilidad de cobrar una tarifa adicional por el aparcamiento cubierto. El coste evitado de una futura sustitución del tejado y de una futura desinstalación y reinstalación del sistema solar es un beneficio financiero real, aunque frecuentemente pasado por alto, que ofrece la solución de estructura para aparcamiento. Si el propietario del inmueble ya está considerando instalar, de todas formas, una estructura de sombra —de tela o metal— sobre la zona de aparcamiento, el coste adicional de convertir dicha estructura en portadora de paneles solares puede ser modesto en comparación con construir una estructura de sombra independiente y, además, un sistema solar en tejado. El período de recuperación de la inversión para una estructura solar para aparcamiento suele ser más largo que el de un sistema en tejado, pero dicha estructura genera un conjunto más amplio de retornos durante una vida útil más prolongada.

Elegir al socio adecuado para su inversión en estructuras solares

Ya sea que la decisión se incline hacia la energía solar en cubierta o hacia una marquesina solar, el rendimiento del sistema durante sus décadas de operación depende de la calidad de la ingeniería de la estructura que sostiene los paneles. Un sistema de sujeción para techos que se corroe, se afloja o provoca filtraciones en el techo se convierte en una responsabilidad. Una estructura de marquesina que oscila excesivamente por el viento, acumula agua sobre su cubierta o desarrolla óxido en sus uniones socava tanto la inversión en energía solar como la funcionalidad del estacionamiento. La calidad de la fabricación en acero, el sistema de protección contra la corrosión, el diseño de las cimentaciones y la ingeniería estructural determinan si la estructura solar funciona según lo previsto durante décadas de exposición a condiciones climáticas, ciclos térmicos y uso diario. Kinpower aporta esta capacidad de ingeniería estructural y fabricación a proyectos de marquesinas solares y sistemas de montaje solar, produciendo estructuras de acero cuyo diseño, fabricación y control de calidad están alineados con la larga vida útil de los paneles solares que soportan. Para el propietario del inmueble que evalúa opciones solares, elegir un socio fabricante con experiencia estructural garantiza que la inversión solar se base en una fundación de acero duradera y debidamente calculada. Los paneles solares pueden ser la parte más visible de la instalación, pero la estructura que los sostiene es la que los mantiene generando energía de forma segura y fiable durante todo el plazo de la inversión. Esa integridad estructural, lograda mediante calidad en la fabricación y disciplina en la ingeniería, constituye el requisito común de ambas vías hacia la generación solar en sitio.