Konstrukcje wsporcze PV

Konstrukcje stalowe w projektach fotowoltaicznych.
Wywiad z Damianem Ołdziejewskim, Członkiem Zarządu, Szefem Obszaru Doradztwa w P&Q

Na czym polega istota procesu projektowego farm fotowoltaicznych?

Istotą procesu projektowego jest znalezienie kompromisu pomiędzy aspektem ekonomicznym a technicznym inwestycji. Znalezienie złotego środka pomiędzy oczekiwaniami inwestora, budżetem, dostępnością urządzeń oraz wymaganiami służb O&M. Etap projektowy jest co prawda tylko jednym z elementów cyklu życia obiektu OZE, w którym biorą udział wszyscy uczestnicy procesu budowlanego, lecz bardzo odpowiedzialne zadanie ma generalny projektant przedsięwzięcia, który musi pogodzić interesy wszystkich stron.

Do czego służą konstrukcje stalowe na farmach PV? Jakie są jej rodzaje? Jakich materiałów się używa do ich wykonania?

Konstrukcje stalowe służą do montażu paneli fotowoltaicznych z zastrzeżeniem konieczności zachowania ich bezawaryjnej pracy co realizuje się poprzez zapewnienie stabilności montażu paneli fotowoltaicznych oraz spełnienia wszystkich stanów granicznych nośności.
Konstrukcje stalowe możemy podzielić na stałopozycyjne oraz zmienno-pozycyjne, potocznie zwane odpowiednio jako konstrukcje „fixed” i „tracer”. Konstrukcje stałopozycyjne są najczęściej używanymi w Polsce na farmach wielkoskalowych, jak i również na farmach 1MWp, które przez kilka lat dominowały w branży. Natomiast coraz więcej inwestorów decyduje się na konstrukcje zmienno-pozycyjne, które zwiększają efektywność pracy farmy fotowoltaicznej. Bez różnicy, czy konstrukcja jest stałopozycyjna, czy zmienno-pozycyjna do jej produkcji wykorzystuje się tysiące kilogramów stali zabezpieczonej tzw. powłoką magnelisową lub ocynkiem, występujących w wielu typach i odmianach. Dobór powłoki zależy od wymagań inwestora, oczekiwanego czasu życia farmy fotowoltaicznej oraz oczywiście warunków gruntowych.

O czym bezwzględnie należy pamiętać projektując konstrukcje?

Projektując konstrukcje stalowe należy bezwzględnie pamiętać właśnie o warunkach gruntowych, umiejscowieniu obiektu w odpowiedniej strefie wiatrowej oraz śniegowej oraz o wymaganiach producenta paneli fotowoltaicznych co do sposobu montażu, podparcia czy nawet uziemienia.
Jednym z pierwszych etapów projektu jest odpowiedni dobór długości nóg wsporczych, który musi zostać potwierdzony testami wyrywania, potwierdzającymi poprawność doboru głębokości zabicia nóg poprzez fizyczne sprawdzenie sił niezbędnych do wyrwania, wyboczenia lub zgniecenia nogi stołu fotowoltaicznego. Natomiast najważniejszym elementem są obliczenia stanów granicznych nośności konstrukcji stalowej, które mogą być oparte na metodologii bezpośrednio z Eurokodu lub poprzez przeprowadzenie badań rozpływu parcia i podrywania wiatru działającego na konstrukcje stalowe, zwanych potocznie „windtunnel”. Przeprowadzenie powyższych badań jest kosztowne, lecz pozwala na dokładne odwzorowaniu rzeczywistych warunków parcia i podrywania wiatru dla danego typu konstrukcji stalowej, co zwiększa znacznie bezpieczeństwo instalacji.

Jakie materiały są najczęściej wykorzystywane?

Tak jak wcześniej mówiłem, zasadniczo stal zabezpieczona antykorozyjnie. W ostatnich latach pojawiły się alternatywne technologie (np. betonowe nogi konstrukcji), ale póki co szturmem rynku nie zdobyły.

Czy rynek dostawców konstrukcji jest głęboki? Czy w Polsce mamy liczących się dostawców?

W Polsce rynek dostawców ciągle się rozrasta. Dziś tworzą go głównie firmy rodzime, ale coraz więcej firm zagranicznych kuszonych wielkoskalowymi projektami decyduje się na wprowadzenie swojego produktu na nasz rynek. Moim zdaniem polskie firmy, póki co skutecznie stawiają im czoła i oferują produkty mogące konkurować pod względem ekonomicznym i technicznym z producentami zagranicznymi.

Czy dostawca paneli pomaga, czy raczej przeszkadza?

Dostawca paneli, jak każdy uczestnik etapu projektowego, daje swój wkład w całokształt przedsięwzięcia. Ponieważ panele, póki co właściwie w 100% są importowanie z Chin, nie można ukrywać, że pewnym problemem często jest utrudniona komunikacja.
Bardzo istotne jest to, że projektant konstrukcji musi dopasować się do instrukcji montażu dostarczonej przez producenta paneli. Nie ma problemu o ile jest ona szczegółowa i czytelna, często jednak zdarza się, że otrzymane wytyczne są albo bardzo nieprecyzyjne, albo wręcz ulegają istotnym zmianom w trakcie procesu projektowego (a bywa, że już po rozpoczęciu produkcji konstrukcji). W niektórych przypadkach potrzebujemy dodatkowych wyjaśnień, badań lub potwierdzenia kompatybilności zastosowanych rozwiązań dedykowanej konstrukcji stalowej z zastosowanym modułem i to możemy uznać za najcięższy element współpracy z producentem modułów, gdyż wymiana informacji zazwyczaj trwa tygodniami.

Czy wszystkimi dostawcami paneli współpracuje się tak samo, czy są „lepsi” i „gorsi”?

Zdecydowanie łatwiej współpracuje się z dostawcami modułów fotowoltaicznych, którzy nie są członkami większej grupy kapitałowej produkującej także konstrukcje stalowe.

Jakie błędy są najczęściej popełniane?

Najczęściej popełnianym błędem jest niedostosowanie projektu do kształtu terenu oraz rzędnych wysokościowych, co w konsekwencji rodzi konieczność zastosowania dodatkowych elementów lub adoptowania już wykonanych elementów konstrukcji. Szerzej traktując zagadnienie bardzo często możemy również zauważyć nieprawidłowe odstępy od połaci lasu lub infrastruktury technicznej, przy czym tego typu błędy są przeważnie popełniane na etapie deweloperskim i w fazie projektu wykonawczego często trudno je naprawić.

Jaki był Twój największy błąd?

Błąd oceniam jako element projektu, którego nie można naprawić bez poniesienia istotnych dla projektu kosztów, a taka sytuacja jeszcze nie miała miejsca.

Jak wiele czasu poświęca się optymalizacji rozwiązań? Czy zawsze jest to bezpieczne dla projektu?

Optymalizacja projektowa jest najważniejszym elementem procesu projektowania i na nią poświęca się 90% niezbędnego czasu do zakończenia projektu. Bez optymalizacji rozwiązań branża fotowoltaiczna nie rozwijałaby się, co prowadziłoby do stagnacji. Wprowadzane przez nas optymalizacje są zawsze bezpieczne dla projektu, w przeciwnym razie byłyby zagrożeniem a wtedy musielibyśmy to nazwać po imieniu: błędem w sztuce.

W ilu projektach OZE brałeś udział i w jakich rolach?

Długo by wymieniać w ilu projektach brałem udział, ale wyrażając je w MW udało mi się zaprojektować około 0,5GWp farm fotowoltaicznych oraz nadzorować wykonanie około 200MW jako członek zespołu wykonawczego.

Co jest najważniejszym czynnikiem sukcesu w branży fotowoltaicznej?

Jakość, innowacyjność i doświadczenie. Trzy warunki konieczne sukcesu.