Así construye Axpo la planta fotovoltaica más alta del mundo en la pared de una central hidroeléctrica a 2.500 metros en Suiza

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La presa de Muttsee, inaugurada en 2016 y parte de la planta de almacenamiento por bombeo de Swiss Limmern en los Alpes de Glaris, es la presa de mayor altitud de toda Europa. Allí, Axpo realizará otro récord. Será la instalación de la planta fotovoltaica más alta del mundo. Una planta de energía solar de casi un kilómetro de ancho y con una capacidad de 2,2 megavatios se instalará en el muro de la presa de la central hidroeléctrica a 2.500 metros sobre el nivel del mar.

Axpo acaba de iniciar la construcción de este complejo proyecto que lo que busca es obtener energía solar durante el invierno antes que el deshielo llene el embalse. Según Axpo, la gran altitud alpina permite una irradiación significativamente más directa porque el sol se oculta con menos frecuencia por capas de niebla o nubes. El llamado efecto Albedo, reflejo de la radiación solar, aumenta aún más el rendimiento eléctrico. El ángulo pronunciado de los módulos crea un ángulo de incidencia más efectivo. Además, la presa ya está situada en dirección sureste y suroeste. El enfriamiento y la ventilación naturales aumentarán aún más el rendimiento del módulo.

"Los rendimientos solares más altos se esperan en febrero y marzo. En general, la producción durante el año será relativamente equilibrada, todo lo contrario a las instalaciones convencionales en tejados en las Midlands suizas", explica la compañía.

Una obra de otro planeta

El proyecto AlpinSolar en el que participa Axpo junto a otros socios suizos, ya ha iniciado las obras. La planta se erigirá entre mediados de junio y mediados de septiembre de 2021. En condiciones óptimas, la planta de energía solar se puede instalar en un plazo de 35 a 40 días, pero "el tiempo en los Alpes es difícil de pronosticar. Habrá días en los que no se podrá realizar ningún trabajo. Tenemos que calcular con suficiente reserva", dice Christian Heierli, director de proyectos de AlpinSolar en Axpo.

El clima a 2.500 metros es duro y variable. Incluso las nevadas deben tenerse en cuenta en los meses de verano. "Al menos no tendremos que realizar extensas mediciones del viento por nuestra cuenta porque hay dos estaciones meteorológicas activas cerca de la presa. En combinación con los pronósticos de precipitación, estos datos meteorológicos se pueden utilizar para simular la instalación en un modelo y planificar cualquier limitaciones importantes de antemano", explica Heierli. Los cinco metros inferiores del muro quedarán libres para posibles depósitos de nieve.

Módulos de vidrio-vidrio bi-faciales

No hace falta decir que los módulos utilizados deben poder soportar la nieve. Para ello se instalarán 4.872 módulos bi-faciales vidrio-vidrio fabricados por la empresa suiza Megasol. El bastidor de 40 milímetros de ancho cumple los requisitos para la carga de nieve prevista. En áreas de módulos donde se espera la carga más alta, se debe instalar un soporte adicional en un punto central desde la parte posterior.

Para utilizar la superficie disponible de manera óptima, Megasol utiliza dos tamaños de tipo de módulo diferentes con 460 vatios y 385 vatios respectivamente. "Los ensamblaremos en mesas de módulos de 14,5 metros de ancho antes de que se instalen en la presa. Desarrollaremos un sistema de montaje completamente nuevo. Eso significa que estamos creando un sistema de inserción de módulos estándar que nunca se ha construido a esta escala antes ", dice Claudius Bösiger, director general de Planeco, la filial de IWB que es el contratista general del proyecto.

La construcción vertical primaria comprende un marco de acero, pero las herramientas para los perfiles de aluminio tuvieron que fabricarse especialmente para AlpinSolar.

Sólo se puede acceder en helicóptero

La nieve puede deslizarse de los módulos individuales con relativa rapidez debido a su ángulo pronunciado de 51 grados o, en algunos casos, incluso de 65 grados. En tales cantidades, la nieve no debe ni puede retirarse manualmente. Las soluciones automáticas no son factibles por razones de costo. Es poco probable que haya una acumulación de nieve superior a los cinco metros ya contabilizados en la simulación.

"La construcción es una empresa arriesgada desde el punto de vista logístico: la casa de vigilancia de la central hidroeléctrica de Limmern es accesible durante todo el año, pero no hay una carretera que se pueda utilizar para la entrega y retiro de material y personal. Todo el sitio de construcción debe ser abastecido por helicóptero. Esto es a la vez desafiante y muy caro. Los tres meses de verano tienen que ser suficientes para la instalación ", señala Claudius Bösiger.

Por ejemplo, primero se debe desmontar una grúa de elevación en el valle. Luego, las piezas se trasladan al sitio y se vuelven a montar en la pared de la presa. Las mesas de módulos prefabricadas y cableadas se elevan a la pared con la grúa y luego se fijan a la pared. Como resultado, los trabajos de construcción solo pueden llevarse a cabo cuando los helicópteros puedan volar, de modo que todo el material pueda transportarse de manera segura y los trabajadores lesionados puedan salir volando sin peligro. La inevitable huella de CO2 más grande creada por el uso de un helicóptero puede compensarse dentro de los tres meses posteriores a la puesta en funcionamiento de la planta.

A metro y medio de distancia

Incluso después de una puesta en servicio exitosa, AlpinSolar seguirá siendo un proyecto con desafíos especiales: la presa Muttsee permite montar la planta solar en una estructura estable. Sin embargo, la seguridad de la presa requiere controles de seguridad visuales continuos. "Se prepara un mapa de fisuras al menos cada cinco años. La presa debe ser accesible para los técnicos, así como en emergencias como un terremoto. Como resultado, los módulos solares se montarán con un espacio de 1,5 metros desde la pared", agregó. explica Christian Heierli.

Con el fin de mantener accesible la planta solar para los trabajos de mantenimiento, se construirá un pasaje de mantenimiento con barandillas en la parte superior del muro entre los módulos y la presa. La planta de energía solar recién instalada se conectará en un túnel de la planta de energía a 900 metros del centro de control técnico.