GEOTÉCNICO PLANTA SOLAR FOTOVOLTAICA EN 5 CLAVES
En esta entrada interamenos sintetizar en 5 claves las necesidades principales de un estudio geotécnico para una planta solar fotovoltaica.
En los últimos años, las instalaciones de energías renovables en general, y las plantas solares fotovoltaicas en particular, se han convertido en una de las actividades con más impacto en el sector de la construcción y nuevos desarrollos.
Estas instalaciones se destacan por ser instalaciones de una gran extensión y construcciones livianas.
La proliferación tan reciente de este tipo de instalaciones de energías renovables no ha permitido que se haya desarrollado aún un sistema normalizado de campañas de investigación geotécnicas para ellas.
Partiendo de las principales normativas actuales, de entre las que se destacan las siguientes:
- Codigo Técnico de la Edificación. Documento Básico – Seguridad Estructural – Cimientos. CTE-SE-C.
- Pliego de Prescripciones Técnicas Generales para obras de Carreteras y Puentes. PG-3.
- Eurocódigo 7. Diseño Geotécnico – «Geotechnical Design»
Las consultoras e ingenierías desarrollan criterios propios donde se definen el muestreo y tipología de ensayos.
5 CLAVES PARA CAMPAÑA DE RECONOCIMIENTO GEOTÉCNICO EN PLANTA SOLAR
Recogemos a continuación las 5 claves que abordar en una campaña de reconocimiento geotécnico para una planta solar.
1.- Agresividad del Terreno
Las construcciones tradicionales basan sus cimentaciones en elementos de hormigón armado. Por el contrario, en las plantas solares fotovoltaicas, la solución de cimentación principal suele ser el hincado directo de los soportes y perfiles metálicos. Los estudios geotécnicos de plantas solares deberán definir la agrevisidad a estos elementos metálicos para definir los niveles de protección necesarios, tal como tratamiento por galvanizado o similar.
Detalle. Cimiento de elemento de planta fotovoltaíca
2.- Conductividad Térmica-Eléctrica
En las construcciones tradicionales, las necesidades de conocer con exactitud la conductividad térmica o eléctrica del terreno son secundarias, por lo que usualmente no se planifican ensayos específicos de determinación de estos parámetros, y determinan por parametrización con otras mediciones como la identificación física del terreno (análisis granulométrico y plasticidad principalmente). En el estudio geotécnico de una planta solar fotovoltaica, resulta imprescindible definir con exactitud estos parámetros ya que tendrán un gran impacto en un diseño optimizado y eficiente de la instalación.
Ambos parámetros de un estudio geotécnico para una planta solar están afectados por los niveles de humedad del terreno, en la medida que estos niveles de humedad del terreno son variables, especialmente en climas como el mediterraneo, por lo que resulta conveniente completar la determinación de estos parámetros en distintos rangos de humedad del terreno. Para lo anterior, se pueden realizar mediciones a lo largo de las distintas estaciones meteorológicas del año o bien reproducir las condiciones estacionales o distintos rangos de humedad bajo control en laboratorio.
Detalle. Ensayos de Resistividad Térmica
3. Ensayos de Arrancamiento – «Pull Out Test»
La instalación de una planta solar fotovoltaica implica grandes superficies para recibir la radiación del sol. Esta grandes superficies suponen al mismo tiempo exposición a importantes empujes por viento. El correcto diseño geotécnico de la cimentación de la planta solar fotovoltaica deberá analizar con detenimiento este factor. Si en una construcción tradicional, el fenómeno del viento queda resuelto usualmente con el propio diseño estructural y el peso de la edificación, en una instalación de este tipo vendrá principalmente determinado por la resistencia al arrancamiento del cimiento respecto del terreno. Para determinar con exactitud este parámetro se realizan habitualmente pruebas de arrancamiento «in-situ», también conocidas como «Pull Out Test». Estos ensayos se pueden utilizar también para derminar otros parámetros, los principales usos son los siguientes:
- Ensayos de carga de hundimiento
- Ensayos de arrancamiento simple o ensayo de carga a tracción axial
- Ensayos de arrancamiento lateral.
- Ensayos de hincado o «Pedrilling».
Estos ensayos últimos de hincado serán utiles para determinar el sistema constructivo a emplear para la cimentación, bien puede ser: Hincado directo, Hincado con perforación previa o Determinación de necesidad de relleno tras hincado.
Detalle. Equipo de Hincado en Planta Solar Fotovoltaica
4. Geomorfología, Topografía e Hidrología
Una de las características principales comentadas anteriormente de una instalación de planta solar fotovoltaica es la amplia envergadura, usualmente del orden de varias decenas o centenas de hectáreas. En actuaciones de esta envergadura toma una importancia especial la caracterización morfológica de la propia parcela, con definición de zonas con pendiente más favorable a la orientación óptima al sol, definición de zonas con topografía abrupta que encarecen o imposibilitan su explotación; o zonas deprimidas o con zonas de deficiencia de drenaje que puedan ser un problema para el mantenimiento futuro de la instalación y que podrán requerir la definición de zonas de exclusión y uso de actuaciones correctivas.
Detalle. Vista aérea planta Solar con sistemas de drenaje
5. Obra Civil
Igualmente, dada la gran envergadura y las grandes distancias que se manejan en estas instalaciones de plantas solares fotovoltaicas, se requerirá el uso habitual de vehículos y maquinaria para al mantenimiento. Será importante conocer las características del terreno para la definición constructiva de vías de servicio. La definición de estas actuaciones toma importancia en los viales de más tráfico, en instalaciones que usan maquinaria pesada de manera recurrente para trabajos de limpieza; o instalaciones con sistemas de robotización y/o automatizacion del elementos móviles.
Vial Interior de Planta Solar
Otros. Condiciones Geotécnicas Generales
Por último, será igualmente importante y necesaria una definición geotécnica general en la que se definan la características y propiedades geotécnicas del terreno. En cualquier instalación de una planta solar fotovoltaica de este tipo necesitaremos estos parámetros para la definición de cimentaciones convencionales como pueden ser las instalaciones centrales de la planta, elemenos auxiliares como centro de transformación y/o las propias instalaciones de paneles solares que según las tipología de la instalación y condiciones geotécnicas pueden implicar sistemas de cimentación convencionales de Hormigón Armado.
En Geotecnia Consultores ofrecemos servicios globales de estudios geotécnicos para plantas solares fotovoltaicas e instalaciones de energías renovables en general, ofreciendo al cliente tanto la realización de las campañas de investigación de campo y laboratorio, así como consultoría y asistencia en el propio diseño de la campañas. Ponemos a disposición de nuestro cliente nuestra dilatada experiencia.
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