120 megaparques solares en todo el mundo utilizan un nuevo método de cálculo creado por el investigador de la ESEIAAT de la UPC Xavier Álvarez

Un método de cálculo, de gran precisión, para cimentar a los pilotes que sustentan las placas solares sobre el suelo, creado por el investigador Xavier Álvarez del Castillo, profesor de la Escuela Superior de Ingenierías Industriales, Aeroespaciales y Audiovisual de Terrassa (ESEIAAT ) de la Universidad Politécnica de Cataluña - BarcelonaTech(UPC), ha sido clave en la construcción de 120 parques fotovoltaicos en países de África, Oceanía, América, Asia, Oriente Medio y Europa.

El egarense Xavier Álvarez, catedrático de Escuela Universitaria en Elasticidad y Resistencia de Materiales, investigador del grupo de investigación CatMech y profesor de la ESEIAAT de la UPC, ha desarrollado durante los últimos seis años una extensa actividad tecnológica hacia la transición energética. Ha realizado los cálculos de instalación y cementación de los pilotes en las plataformas que sustentan las placas fotovoltaicas de 120 megaparques solares ubicados en ciudades de África, América, Europa, Asia, Oceanía y Oriente Medio.

Todos estos megaparques suman 4.000 MW de potencia (el equivalente a la energía que producen cuatro centrales nucleares), instalados sobre un total de 3.500 hectáreas de terreno, aproximadamente la misma superficie que sumarían 3.500 campos de fútbol. El coste de instalación de un parque solar de 5 hectáreas es de 4 millones de euros; por tanto, el total de inversión en los proyectos en los que ha trabajado Xavier Álvarez, en orden de magnitud, sería de unos 4.000 millones de euros.

Para poder realizar esta actividad de ingeniería, Xavier Álvarez ha utilizado una metodología pionera, que creó en 2014, y que ahora utilizan todas las empresas del sector. El método se basa en el estudio geotécnico exhaustivo del terreno, en el conocimiento profundo de la normativa de cada país, en el uso de un software en abierto de origen australiano, en la fórmula de cimentación de Brinch-Hansen (ingeniero danés), en el cálculo exacto de los desplazamientos horizontales y verticales de los pilotes, de las fuerzas y de las cargas de residencia última antes de la quiebra y, finalmente, en la elaboración de una hoja de cálculo pionero que integra todos estos aspectos.

La cimentación es la clave

Según los expertos, la cimentación es clave en la construcción de los parques fotovoltaicos y es lo que marca la diferencia entre unas construcciones y otras, ya que cada terreno es distinto y particular. El mayor megaparque fotovoltaico del mundo, instalado en Dubai, con 1.054 MW de potencia (aproximadamente la misma energía que produce la central nuclear de Ascó), es uno de los proyectos en los que ha trabajado Xavier Álvarez, haciendo el cálculo de la cimentación de los pilotos sustentadores de las placas solares.

"Cuando una empresa proyecta un parque solar de grandes dimensiones, lo primero que necesita saber es si la inversión es competitiva y amortizable", explica el profesor Álvarez. “Una de las partes más importantes del coste de la instalación es el de la cimentación. Cada instalación integra a miles de pilotos de acero galvanizado, por tanto, calcular con unos pocos centímetros de más en la cimentación de los pilotos que sustentan las placas solares aumenta los costes en millones de dólares. El método que puse en marcha en 2014 calcula de forma muy precisa cada uno de los elementos. De hecho, un mismo terreno puede tener multitud de características distintas, pero yo he adaptado la cimentación a cada una de las variantes que se ha ido presentando, lo que ha abaratado los costes y ha convertido al megaparque en un proyecto seguro”, explica.

Tanto es así, que otro de los proyectos en los que ha trabajado el investigador, el parque solar de Mocuba, en Mozambique, de 40 MW de potencia, “ha sufrido ya cinco ciclones y las placas solares aguantan al igual que el día en que se instalaron”, asegura Álvarez. Sudáfrica, Australia, Filipinas, Honduras, Marruecos, España, Francia, Arabia Saudí, México, Egipto, Nicaragua, Pakistán, las islas Martinica, Guatemala, India, las islas Mauricio, Jordania y El Salvador son países que cuentan con instalaciones de megaparques fotovoltaicos calculadas por el profesor de ESEIAAT.

En estos años, una de las máximas dificultades en las que se ha encontrado el investigador terrassense ha sido en la construcción de un megaparque solar en El Salvador. "El megaparque debía instalarse sobre un terreno que sufría de licuefacción, es decir, sobre arenas movedizas y, por tanto, era extraordinariamente irregular e inestable", explica. “El cálculo de la cimentación era primordial para el éxito del proyecto. Por eso, implementé la cimentación de pilotes de seis metros de largo capaces de llegar al subsuelo, en terreno firme. En este proyecto tuve que tener en cuenta la gran actividad sísmica de la zona, prácticamente diaria, aunque era imperceptible para la población; los registros del APP SISMO Detector fueron fundamentales para realizar los cálculos”, recuerda Álvarez.

Algunos de los proyectos más significativos que han contado con la participación de Xavier Álvarez son los parques solares de Dubai (1054 MW); Bokamoso y Greenspan, en Sudáfrica (120 MW) y, en España, Valdesolar, en Badajoz (2.64 MW); Pizarro, en Cáceres (590 MW); Miramundo, en Cádiz (50MW) y las Quinientas, en Jerez (110 MW).

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