Cómo la robótica está cambiando la instalación de módulos solares

El futuro del diseño de módulos solares será más pesado, no más ligero. Con el aumento del granizo y los fenómenos meteorológicos extremos, se espera que los fabricantes de módulos cambien hacia un vidrio más grueso para mejorar la resistencia a los impactos y la durabilidad a largo plazo. Esto mejorará significativamente su capacidad para resistir impactos de granizo de alta energía y escombros transportados por el viento. Aunque este cambio de diseño mejora la capacidad de supervivencia del sistema, también plantea un reto crítico: los módulos más pesados requieren un nuevo enfoque de la instalación.

Los módulos de gran formato actuales ya pesan unos 18 kilos, lo que sobrepasa los límites de lo que los instaladores pueden manejar con seguridad. Las directrices de la OSHA (Administración de Seguridad y Salud Ocupacional, una agencia federal de EE. UU. dependiente del Departamento de Trabajo) y los modelos de levantamiento del NIOSH (Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional) ponen de manifiesto los riesgos: cargar objetos pesados varias veces al día, por encima de la altura de los nudillos, lejos del cuerpo (especialmente por encima de la cabeza), aumenta drásticamente la probabilidad de sufrir lesiones musculoesqueléticas. Imagínese a un equipo de trabajadores levantando módulos de más de 45 kg de las cajas, recorriendo filas de paneles solares y montándolos en sistemas de inclinación fija o de seguimiento cientos de veces al día (especialmente con vientos moderados), no es sólo un reto de eficiencia, es una crisis de seguridad laboral.

Argumentos a favor de la robótica en la instalación de módulos solares

Reducir el tamaño de los módulos tampoco es una solución viable al problema del peso. La promesa del gran formato de un menor número de módulos por megavatio ha reducido los costos de estanterías y estructuras y ha mejorado la eficiencia de la instalación. Estos ahorros, junto con la llegada de las obleas de 210 mm, han impulsado el diseño de los módulos y sus volúmenes hasta la escala actual. Si se invirtiera la tendencia y se redujera el tamaño de los módulos, aumentaría el número de unidades por proyecto, lo que implicaría más conexiones eléctricas y mecánicas, con el consiguiente aumento de la mano de obra de instalación, los costos de material y los riesgos de fiabilidad a largo plazo. Los módulos de gran formato seguirán existiendo porque sus ventajas de costo compensan las dificultades de su manipulación. El único camino lógico es eliminar la mano de obra humana de la ecuación de elevación.

Esta necesidad de automatización se ve amplificada por la grave escasez de mano de obra en los principales mercados solares, donde la disponibilidad de mano de obra ya limita los plazos de despliegue. Los instaladores solares están muy solicitados pero escasean, y a medida que el sector crece de forma insaciable, la brecha entre la disponibilidad de mano de obra y las necesidades de los proyectos no hará sino aumentar. En lugar de obligar a los trabajadores a realizar tareas repetitivas y propensas a lesiones, la robótica puede permitir que la mano de obra cualificada pase a desempeñar funciones de mayor valor, como la gestión de proyectos, la puesta en marcha de sistemas y la instalación eléctrica. Este cambio no sólo protege a los trabajadores, sino que también crea oportunidades de crecimiento profesional en un sector preparado para una expansión a largo plazo.

Los costos ocultos del trabajo manual: La indemnización por accidentes laborales y las compensaciones presupuestarias

Los presupuestos de la construcción de plantas solares no sólo tienen en cuenta los salarios, sino también el seguro de accidentes laborales, la responsabilidad por lesiones y el tiempo perdido por lesiones laborales. A medida que aumente el peso de los módulos, aumentará inevitablemente la frecuencia de las lesiones por sobrecarga, los problemas de espalda y los trastornos por movimientos repetitivos, lo que incrementará las indemnizaciones por accidentes laborales y los costos de los seguros. Para los promotores y los EPC, se trata de costos que serán absorbidos por todos y que presionarán a la baja la viabilidad de los proyectos.

Si no se aborda, este aumento del riesgo no es sólo un problema de seguridad, sino también financiero. Con el tiempo, las cargas añadidas de los seguros por el aumento de las lesiones compensarán o incluso superarán los costos iniciales de adoptar la robótica para la instalación de módulos. Mediante la integración proactiva de la automatización, las empresas pueden reducir la responsabilidad a largo plazo y redirigir esas compensaciones presupuestarias hacia inversiones en proyectos de mayor valor en lugar de a costos por lesiones evitables. La robótica no sólo compensa los vientos en contra financieros asociados a estos riesgos, sino que también reduce los índices de rotura de módulos, disminuye los costos de control de calidad y de inspección de O&M (tecnologías in situ) y minimiza el tiempo de inactividad debido al viento. Al mismo tiempo, mejoran significativamente la seguridad de los trabajadores.

Robótica: La próxima evolución en la instalación de módulos

Empresas como Luminous Robotics, AES Corporation, Sarcos Technology, ULC Technologies y Vispect abordan este reto automatizando la manipulación e instalación de módulos individuales. Estas soluciones robóticas eliminan las limitaciones de elevación humana, permiten el uso de vidrios más gruesos y marcos más resistentes, aceleran el despliegue y mejoran la precisión, garantizando que los módulos se montan correctamente y reduciendo los riesgos de desalineación.

A medida que se generaliza la manipulación robótica de módulos, la industria ya no necesita diseñar módulos para los límites de elevación humana. En su lugar, podemos dar prioridad a la durabilidad y la fiabilidad, optimizando los paneles para la automatización en lugar del trabajo manual.

Premontaje total del sistema: La próxima frontera

Más allá de la manipulación de módulos, Terabase Energy, 5B, Planted Solar y Charge Robotics están revolucionando el despliegue solar mediante el premontaje en fábrica y la construcción robotizada in situ. Charge Robotics está automatizando el montaje de módulos y agilizando la instalación por filas. Terabase Energy está desarrollando soluciones robóticas de despliegue solar in situ para eliminar el trabajo manual en instalaciones a gran escala. Los paneles solares prefabricados de 5B llegan a las instalaciones prácticamente montados, lo que reduce la mano de obra hasta en un 80%. Planted Solar está integrando la automatización en todo el proceso de construcción de centrales solares.

Al preensamblar grandes secciones de paneles solares en entornos controlados o aprovechar la robótica de campo para la instalación, estas empresas están cambiando la forma de construir parques solares.

Por qué la industria solar debe adoptar ya la robótica

Con el aumento del tamaño de los módulos, el empeoramiento de la escasez de mano de obra y el aumento de los riesgos para la seguridad en el lugar de trabajo, la automatización ya no es un lujo, sino una necesidad.

A medida que la robótica se integre más en la instalación de módulos solares y el despliegue de sistemas, es probable que veamos una bifurcación en el diseño de módulos: Una de ellas optimizará los módulos para la instalación automatizada, permitiendo diseños más grandes, pesados y duraderos que los robots puedan manipular con eficacia. La otra se centrará en los módulos para instalación humana, que seguirán siendo más pequeños y ligeros para proyectos residenciales, comerciales y cocheras.

Si se acelera hoy el despliegue de la robótica, el sector podrá superar su dependencia de la mano de obra humana, mejorar la durabilidad de los módulos y reducir costos mediante la automatización, lo que dará paso a la próxima evolución de la energía solar.

Frank Oudheusden y Chris Needham trabajan en Azimuth Advisory Services.

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