Medidas de Seguridad en el Montaje de Seguidores Solares en Parques Fotovoltaicos
Por Alberto Guerras Casado. Ingeniero Técnico Industrial. Director Técnico Prevensal Ingenieros. Técnico Superior PRL en Seguridad, Higiene, Ergonomía y Psicosociología. Coordinador de Seguridad y Salud.
PARQUES DE ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICOS
La energía solar fotovoltaica consiste en el aprovechamiento de la luz del sol para producir energía eléctrica por medio de células fotovoltaicas. La célula fotovoltaica es un dispositivo electrónico basado en semiconductores, que al recibir luz genera una corriente eléctrica.
Las células fotovoltaicas se agrupan en paneles los cuales, a su vez, pueden combinarse en serie y paralelo para conseguir los voltajes y potencias adecuados a cada necesidad.
Los parques de energía solar fotovoltaicos consisten en terrenos de grandes extensiones provistos de paneles solares interconectados con objeto de captar grandes cantidades de luz solar y transformarla en energía eléctrica.
Las instalaciones están compuestas por los paneles solares fotovoltaicos, su estructura de soporte, un inversor de conexión (que transforma la energía contínua en alterna), y se completa con el cableado y protecciones.
Esta energía es inyectada en la red de distribución a través de varios centros de transformación y una subestación que elevan hasta alta tensión.
BENEFICIOS DE LA ENERGÍA SOLAR y NECESIDAD DE PROCEDIMIENTOS DE SEGURIDAD
La energía solar es renovable, no contaminante y fácilmente accesible. También es sencilla de usar, permite generar electricidad tanto a pequeña como a gran escala. Además, los módulos de captación solar o placas solares requieren de un mantenimiento relativamente sencillo. Las plantas solares no emiten gases contaminantes ni ruido.
En España se ha experimentado un gran incremento en energía solar, que fue iniciado por la abolición del impuesto de electricidad y la obligación por parte del estado de cambiar completamente a energía solar y electricidad renovable para 2050. Además, ha habido reducciones de precios en los últimos años seguidas de menores costos de producción y mejores condiciones en el marco del autoconsumo, así como la eliminación de tarifas y cargos.
Estos desarrollos son muy prometedores y se ajustan perfectamente a los planes de España: un país que tiene una de las mejores condiciones para la energía solar en Europa y, por lo tanto, un gran potencial de crecimiento para la industria.
Todo esto ha hecho que se creen muchos empleos alrededor de ese sector, y que se generen riesgos laborales y un aumento de accidentes en las personas que desarrollan estos trabajos, por lo que se utilizarán las medidas de prevención adecuadas, así como procedimientos de seguridad en el trabajo que eviten accidentes, y asesoramiento adecuado por parte de consultoras especializadas en PRL en el sector de las Energías Renovables.
Prevensal está capacitada y cuenta con experiencia y Técnicos cualificados en la Coordinación de Seguridad y Salud y puesta de Técnicos de PRL a disposición en parques solares y eólicos de grandes dimensiones.
Otro aspecto beneficioso de la energía proveniente del Sol, es que su implantación en un país disminuye la dependencia energética de éste con otros países.
Es algo importante, de hecho, ha salido publicado el 1 de abril de 2021, que España exporta electricidad neta a Francia en lugar de importarla por tercer trimestre consecutivo, algo que solo había sucedido una vez en los últimos 20 años. Esta es solo la segunda vez en este siglo que España ha terminado como exportador neto medio a Francia durante tres trimestres consecutivos.
SEGUIDORES SOLARES
Un sistema de seguimiento solar es una estructura móvil que une la placa solar con el suelo para maximizar la producción de electricidad de la instalación solar fotovoltaica, debido a que optimiza el ángulo con el que los paneles reciben la radiación solar. Los seguidores solares son usados para grandes instalaciones solares.
Cuando las placas solares están expuestas a la luz solar, el ángulo con el que los rayos llegan a la superficie de la placa solar es directamente proporcional a la cantidad de energía generada. Este ángulo es conocido como el ángulo de incidencia, y es un factor muy importante a tener en cuenta, determina lo bien que la placa solar convierte la radiación en electricidad.
Cuanto más perpendicular sea el ángulo, más energía produce el panel fotovoltaico. Los seguidores solares orientan los paneles fotovoltaicos de manera que su superficie forme 90˚ con los rayos solares.
Hay dos tipos de sistemas de seguimiento solar, en un eje y en dos ejes.
- El primero mueve el panel solar en un eje, normalmente alineado norte-sur. Este sistema permite al panel moverse de este a oeste, siguiendo al sol desde la salida hasta la puesta de sol. Estos sistemas presentan un menor coste, mayor simplicidad y la posibilidad de su adaptación a cubiertas, pero realizan un seguimiento solar menos preciso, captando menos energía.
- Un seguidor en dos ejes, se mueve en dos direcciones, uno alineado norte-sur y otro este-oeste. Este tipo de sistemas están diseñados para maximizar la producción de energía durante todo el año. Pueden variar la orientación según la estación, además de seguir al sol durante el día. Por lo tanto, cuentan con un seguimiento solar más preciso que los de un eje, con mayores rendimientos, y generalmente, dificultan el robo de los paneles solares, sin embargo, suponen un mayor coste.
PROCEDIMIENTO y MEDIDAS PREVENTIVAS EN EL MONTAJE DE SEGUIDORES SOLARES
Vamos a describir el procedimiento y medidas preventivas a adoptar ante los riesgos identificados en el caso de montaje de un seguidor de un eje.
Previamente se hará el replanteo para la colocación de las hincas, antes del montaje de la estructura portante.
Con ayuda del equipo topográfico, se marcarán utilizando estacas de madera o clavos con cinta el punto de hincado de cada perfil, utilizando ropa de trabajo y chaleco reflectante de alta visibilidad y Señalizando la zona de trabajo con conos para evitar atropellos.
FASES
1.DESCARGA DE PERFILES , INSTALACIÓN DE HINCAS y CORRECCIÓN DE LAS HINCAS INSTALADAS
- Se descargan los paquetes de hincas con un manipulador telescópico.
- Se acopiarán tantos paquetes como sean necesarios para su reparto en el terreno.
- Si el manipulador telescópico no llega al fondo del camión, se utilizará una transpaleta manual para poder mover los paquetes al punto donde llegue la horquilla del manipulador.
- Una vez situado el palet para bajarlo con el manipulador, el trabajador deberá bajar de la caja del camión antes de producirse la descarga del palet.
- Los paquetes irán flejados y se distribuirán hasta sus lugares de utilización, se cortará y se procederá a la manipulación manual de las hincas por medio de dos operarios para situar cada unidad en su lugar de hincado.
Las Medidas preventivas para manipulador y transpaleta son:
- Las propias del uso de manipulador telescópico y la transpaleta.
- Las propias de manipulación de cargas, además se mantendrá la zona de trabajo limpia y ordenada y libre de obstáculos.
El sistema de fijación de las hincas quedará supeditado al estudio geotécnico y los pull out test.
El objetivo de los ensayos PULL OUT TEST es evaluar el comportamiento de los perfiles empleados en las estructuras soporte de los paneles de una instalación fotovoltaica, en base a las características de los diferentes tipos de terreno existentes.
Las hincas se clavarán en el terreno utilizando hincadoras de percusión, en algunos casos depende del terreno se usará cimentación.
Las Medidas preventivas son:
- Señalizar la zona de hincado, manteniendo limpia la zona y odenada, prohibiéndose el paso a personal ajeno a los trabajos.
- Los elementos de enganche de la hincadora estarán en buen estado.
- Las hincas estarán libres de rebabas y bordes cortantes, y se utilizarán guantes de seguridad y protección auditiva.
- La distancia de seguridad durante el izado de la hinca será del doble de la longitud de la hinca por si esta se cae.
- Se utilizará el mando de control remoto si existe y manteniéndose a una distancia de mínimo 2 metros.
- Los elementos móviles de la hincadora deben estar totalmente aislados o protegidos mediante resguardos y/o dispositivos de seguridad.
- La circulación de la maquinaria se hará por terreno estable y libre de obstáculos
- No situarse en el lado de escape de gases del motor.
CORRECCIÓN DE LAS HINCAS INSTALADAS
Hay veces que hay que corregir alguna hinca, se utilizará una manipuladora telescópica o cualquier otro elemento de empuje.
- Se utilizará una radial para cortar el perfil cuando la altura de la hinca no sea la deseada, se repasará con la radial y disco de desbaste los bordes cortados, eliminando las rebabas y esquinas cortantes. Se dejará enfriar y se aplica spray galvanizado en frío.
- Utilizar un taladro magnético para adecuación por corte de altura de los perfiles y haya que perforar los orificios en la parte superior del perfil necesario para instalación de piezas para regulación del ángulo de apoyo del motor.
- Si no es posible adecuar la hinca, se excavará el perímetro de la hinca mediante herramientas manuales (pico y palas) a la altura necesaria, para que en el momento de retirarla el esfuerzo no sea mayor al propio peso de la hinca.
Las Medidas preventivas son:
- Atar un cable de acero sujeto por otro trabajador que dirigirá la caída al lado contrario donde se encuentra el trabajador que hace el corte, para evitar que el tramo de perfil cortado caiga sobre el trabajador.
- Distancia de seguridad cuando el manipulador telescópico esté maniobrando para situarse frente al perfil a corregir y se mantendrá la zona de trabajo limpia y ordenada.
- Se emplearán los equipos de protección personal necesarios, así como para evitar efectos de las radiaciones.
- Se dispondrá siempre de la Ficha de datos de seguridad de los productos a utilizar.
- Se dispondrá de un extintor para la realización de los trabajos.
- No se someterá el disco de la radial a sobresfuerzos, laterales o de torsión, o por aplicación de presión excesiva y se comprobará que está en buen estado.
2.MONTAJE DE LA ESTRUCTURA PARA LOS SEGUIDORES
Los equipos de trabajo a utilizar serán:
- Atornilladores eléctricos, llaves, martillos de goma, etc.
- Torquimetros
- Camiones y furgonetas de transporte
EJECUCIÓN DE LOS PILARES
Sobre los pilares se presentarán los diferentes elementos soporte:
- Soporte para motor en el pilar central
- Soporte para cabeza de giro en los pilares generales.
SOPORTE DE MOTOR , INSTALACIÓN DEL ENSAMBLAJE DE LA UNIDAD DE GIRO y CONEXIÓN DEL MOTOR A LA UNIDAD DE GIRO
- Se unirán al pilar con tornillería.
- Insertar y apretar los pernos , las tuercas de brida y las arandelas.
INSTALACIÓN DEL APOYO DE VIGA e INSTALACIÓN DE TORQUETUBOS
En la Instalación del apoyo de viga:
- Colocación de los soportes
- Alineación de soportes
- Colocación del soporte
Y en la Instalación de Torquetubos, se comienza por la unidad de giro:
- Inserción de los torquetubos
- Inserción de los remaches en los orificios del adaptador de los torquetubos
- Meter el torquetubo por el soporte
- Sujetar los torquetubos con remaches
- Instalación de Rieles
Esta operación se puede realizar entre varios operarios si la altura y el peso lo permiten.
INSTALACIÓN DE LOS AMORTIGUADORES
Los sistemas de seguimiento de paneles solares son inestables con vientos relativamente modestos y se deben implementar medidas tales como amortiguadores, cuya función es de anti- vibración y estabilización.
El proceso sería el siguiente:
- Colocación de la sujeción superior del amortiguador, debajo del torquetubo, en el lado más cerca de la unidad de giro, y a la distancia correcta del muelle.
- Instalación de la sujeción inferior.
- Instalación de los amortiguadores.
INSTALACIÓN DE LOS RAILES DE LOS MÓDULOS SOLARES
- Inserción de la pestaña de alineación del riel en el orificio de alineación del Torquetubo.
- Colocación del rail.
Las Medidas preventivas de esta Fase 2, MONTAJE DE LA ESTRUCTURA PARA LOS SEGUIDORES son:
- Protección auditiva en el uso de la atornilladora de impacto.
- Señalizar la zona de trabajo mediante conos para impedir el paso a personal ajeno.
- Mantener la zona de trabajo limpia y ordenada.
- Uso de mascarilla en ambiente pulvígeno y guantes de seguridad.
- No manipular cargas por una sola persona cuando se superan los 25 kg.
- Prohibido permanecer bajo cargas suspendidas.
- Uso de protección solar.
- Revisar, los elementos de izado (eslingas, grilletes, etc)si hubiera que utilizarlas.
- Para evitar atrapamientos se mantendrán las manos y dedos fuera del rango de posicionamiento de la
- Se mantendrá siempre visible al operador de la maquinaria o conductor de vehículos.
- Los EPIs deben de estar libres de sustancias inflamables como: grasas, lubricantes, aceites etc. Será responsabilidad del trabajador preocuparse del mantenimiento de estos.
- Prohibido el tránsito de personal por áreas no autorizadas.
- El personal autorizado para operar equipos móviles y/o conducir vehículos de apoyo, serán aquellos que cuenten con las competencias necesarias para el cargo.
- Sólo el personal previamente adiestrado, informado y formado sobre los riesgos específicos de la actividad podrá participar en los trabajos.
- Recoger los residuos generados en el momento, para evitar que en caso de viento se esparzan por toda la planta solar.
- El transporte de los torquetubos, se harán con manipulador telescopico, elevando por su parte media y fijándose en los dos extremos.
- No realizar trabajos en la estructura cuando exista hielo, nieve, vientos superiores a 50 km/hora o amenaza de tormenta.
- Antes de la utilización de cualquier máquina, se comprobará que se encuentra en buenas condiciones y con todos los mecanismos y protectores de seguridad instalados en buen estado.
- Se prohíbe el conexionado de cables eléctricos a los cuadros de alimentación sin la utilización de las clavijas macho-hembra.
- Uso de arnés de seguridad, para trabajos a más de 2 metros de altura.
- Se creará en la obra un espacio dedicado al acopio clasificado de material próximo al lugar de montaje.
- En la colocación del motor y de las vigas principales, se priorizará el uso de equipos mecánicos tanto de transporte como de elevación, mediante el uso apropiado de equipos tipo manipulador telescópico o similar.
- Se utilizarán eslingas de capacidad adecuada, revisándose todos los días previo al inicio de los trabajos.
3.MONTAJE DE MÓDULOS SOLARES
En este caso no se utilizan soportes y se colocan encima del eje directamente.
- Los palets se colocarán entre las alineaciones de seguidores sin interferir los trabajos de montaje y con el objetivo de asegurar el correcto trabajo por turnos en su posterior instalación. La velocidad de movimiento de la maquinaria utilizada se adaptará para evitar microrroturas en los paneles y se protegerán las uñas de carga de la maquinaria.
- Antes del montaje de los módulos se habrá realizado una comprobación del correcto montaje de los seguidores.
- Colocación del módulo en la parte superior de los rieles.
- Colocación del pasador a través del marco del módulo y el riel del módulo.
- Los módulos serán manipulados por dos personas, despues se coloca el módulo en posición y los herrajes, y posteriormente una tercera persona realiza el remachado final tras el alineado de los mismos.
- No está permitida la operación por una sola persona.
- Al finalizar el proceso de instalación, se colocará el seguidor en posición de “descanso”, es decir, se colocará en posición horizontal.
Las Medidas preventivas de esta Fase 3 ,MONTAJE DE MÓDULOS SOLARES son:
- No se permitirá el acceso a personas ajenas a los trabajos.
- Sólo el personal previamente adiestrado, informado y formado sobre los riesgos específicos de la actividad podrá participar en los trabajos.
- Mantener la zona de trabajo limpia y ordenada.
- Recoger los residuos generados en el momento, para evitar que en caso de viento se esparzan por toda la planta.
- Evitar el paso del personal por la vertical de los trabajos y no sobrevolar las cargas por encima de los trabajadores.
- No realizar trabajos en la estructura cuando exista hielo, nieve, vientos superiores a 50 km/hora o amenaza de tormenta.
- Antes de la utilización de cualquier máquina, se comprobará que se encuentra en buenas condiciones y con todos los mecanismos y protectores de seguridad instalados en buen estado.
- Se prohíbe el conexionado de cables eléctricos a los cuadros de alimentación sin la utilización de las clavijas macho-hembra.
- Se prohíbe la permanencia de operarios ajenos a las operaciones de montaje.
- Las maniobras de ubicación “in situ” del montaje de paneles serán coordinadas por los operarios para que las operaciones sean seguras.
- El tendido de mangueras o cables eléctricos se hará de forma ordenada.
- Uso de arnés de seguridad, para trabajos a más de 2 metros de altura.
- No manipular cargas por una sola persona cuando se superan los 25 kg y seguir buenas prácticas de levantamiemto de pesos.
- En el caso de uso de manipuladores telescópicos se utilizarán con las eslingas de capacidad adecuada, revisándose todos los días previo al inicio de los trabajos.
- No apile más de la cantidad máxima admisible de palets.
- Para desembalar los módulos de su caja de embalaje se requieren dos personas; es importante que cuando se menejen los módulos, se usen siempre las dos manos.
- No ponerse de pie sobre las superficies delantera o trasera del módulo, ni las pise, dañe o arañe.
- Los módulos rotos no se pueden reparar, y el contacto con cualquier superficie de un módulo puede dar lugar a una descarga eléctrica. Nunca utilice un módulo con el vidrio roto o con el sustrato rasgado.
- No desmontar los módulos ni retirar ninguna pieza de éstos.
- No instale ni maneje módulos cuando éstos estén mojados ni en periodos de viento fuerte.
- Comprobar que todas las conexiones se han realizado de forma segura, sin huecos entre los contactos. Cualquier hueco puede provocar un arco eléctrico que puede generar riesgo de incendio y/o descargas eléctricas.
- Comprobar que la polaridad de cada módulo o cadena de módulos no esté invertida con respecto al resto de los módulos o de las cadenas de módulos.
- No utilice agua para extinguir incendios de origen eléctrico.
- No caminar sobre los módulos, ni posar herramientas.
- Se establecerá la previsión para el día siguiente con un día de antelación. Se informará como“previsión de viento moderado” una previsión de velocidad superior a 20km/h
- Con previsión de vientos superiores a 20 km/h “viento moderado” el remachado de los paneles se realizará una vez alineado los paneles entre hincas para reducir el tiempo que el panel quede sin fijación expuesto al viento y ráfagas. Los trabajos deberán realizarse con precaución en todas las fases de montaje.
- Los trabajos se detendrán con una velocidad de viento igual o superior a 30km/h.
- Si los mandos superiores consideran que las condiciones meteorológicas no son adecuadas para la continuidad del trabajo, se procederá a la paralización del mismo, independientemente de la velocidad del viento.
4.INSTALACIÓN DE COMPONENTES ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS
Es la fase en la que se instala el controlador, String Box y se montan las conexiones a tierra.
INSTALACIÓN DEL SPC
- Fijación de soportes al adaptador del torquetubo y al tubo de torsión.
- Conexión de los cables apropiados a la caja SPC
- Conexión de la antena.
PUESTA A TIERRA
Los módulos se conectan a tierra a través de los pilares de la estructura de seguimiento.
STRING BOX
Las Medidas preventivas de la fase 4, INSTALACIÓN DE COMPONENTES ELÉCTRICOS Y ELECTRÓNICOS son:
- La zona de trabajo estará limpia y ordenada.
- En el uso del atornillador de impacto se utilizará protección auditiva
- Uso de guantes de protección contra agresiones mecánicas.
5.PUESTA EN MARCHA
Comprende los trabajos necesarios para la comprobación y correcto funcionamiento de la instalación. La verificación de la instalación previa a su puesta en servicio comprenderá dos fases:
- Primera fase: No requiere efectuar medidas y será una verificación por examen, sin tensión, y comprobando que el material es el indicado en proyecto.
- Segunda fase: Requiere la utilización de equipos de medida para ensayos y en algunos casos será necesario energizar.
- Se realizarán medidas de continuidad de conductores de protección, de la resistencia de la puesta a tierra, del aislamiento de los conductores, etc.
- Después se procederá mediante un ordenador portátil y un cable de Ethernet a realizar la configuración de los seguidores y la asociación entre los tracker-controllers y Gateway.
- Seguidamente se realizarán pruebas de movimiento de los seguidores para comprobar el buen funcionamiento tanto mecánico como electrónico de los seguidores.
- Prestar atención al realizar trabajos en tensión a la posible formación de arcos eléctricos, no solo a contacto con partes activas.
Las Medidas preventivas de seguridad son:
- Equipos de protección contra riesgos eléctricos.
- Señalizar y delimitar las zonas de trabajo con conos y señalización de prevención de riesgo eléctrico.
- Disponer de un extintor de CO2 para los trabajos con riesgo eléctrico.
- Los elementos en tensión deberán estar protegidos contra contactos directos.
- Antes de manipular cualquier dispositivo eléctrico, se comprobará que la instalación no tiene tensión, con ayuda de un amperímetro.
- Orden y Limpieza.
- Disponer de protecciones diferenciales y magnetotérmicos y conexión a tierra.
- Comprobar la parada de emergencia de los controladores para evitar que se desplacen sin supervisión.
- La ropa de trabajo será resistente al calor para que en caso de producirse un arco no la inflame.
- La cualificación de los trabajadores que vayan a realizar trabajos eléctricos en instalaciones eléctricas dependerá del tipo de trabajo a realizar y del nivel de tensión de la instalación.
- Información-formación adecuada para los trabajadores que realicen trabajos en instalaciones eléctricas.
- Los trabajadores no portarán objetos conductores, tales como pulseras, relojes, anillos, cadenas, etc.
- Antes de realizar cualquier operación sobre un cuadro eléctrico se deberá coordinar la actuación,es importante que se asegure el corte de suministro eléctrico y el enclavamiento de la alimentación al cuadro, verificando la apertura y enclavamiento mecánico con corte efectivo de todas las fuentes de tensión.
- Los dispositivos utilizados para desconectar la instalación deben asegurarse contra cualquier posible reconexión, con enclaves o bloqueos comunicando que se ha hecho la desconexión a las personas que intervienen.
Bibliografía:
- Prevención de riesgos en la instalación de energía solar térmica y fotovoltaica. Junta de Castilla y León.
- Manual de procedimiento de trabajo seguro en la actividad de instalación y mantenimiento de paneles de energía solar fototérmica y fotovoltaica. Gobierno de Aragón.
- Installation Manual NEXTracker NX Horizon.
- Procedimientos de Trabajo Seguro en Parques solares.Prevensal Ingenieros.
- Guía técnica para la evaluación y prevención del riesgo eléctrico.INSST.
- Guia técnica de Manipulación manual de cargas. INSST.
- Guia técnica de Utilización de equipos de trabajo. INSST.