Sistemas de almacenamiento de energía con baterías sobre tornillos de tierra: fundamentos para los contenedores BESS

Rapidez de ejecución. Los cimientos de hormigón requieren un periodo de curado (por lo general, de 21 a 28 días) antes de poder soportar la carga completa. El tornillo de tierra puede soportar carga inmediatamente después de su instalación; el contenedor se puede colocar el mismo día.

Documentación precisa sobre la capacidad de carga. La unidad telemática registra la evolución del par de torsión y la profundidad en cada perforación. Este registro sirve como documento de referencia tanto para los ingenieros estructurales como para la compañía de seguros: en una inversión que oscila entre unos pocos y varias decenas de millones de coronas por cada bloque BESS, la capacidad de carga demostrable de los cimientos constituye un elemento fundamental del proceso de due diligence.

Reversibilidad. Muchos de los proyectos de BESS se desarrollan en terrenos con un plazo de arrendamiento limitado (entre 15 y 25 años) o en terrenos agrícolas, en los que el inversor garantiza la restauración del terreno a su estado original. Los tornillos de tierra pueden desmontarse sin dejar rastro una vez finalizada su vida útil; en cambio, el hormigón debe demolerse y retirarse.

Independencia respecto a las condiciones meteorológicas. El hormigonado es sensible a la temperatura y a las precipitaciones. La perforación se lleva a cabo independientemente de las condiciones climáticas, dentro del rango habitual de temperaturas de funcionamiento de la máquina.

Trabajos en terrenos irregulares o compactados. Los contenedores BESS suelen colocarse en los límites de recintos industriales ya existentes o en terrenos que han tenido un uso anterior, donde no se garantiza la homogeneidad del sustrato. Una perforación de prueba con telemetría permite detectar rápidamente si es necesario ajustar la longitud o el diámetro del tornillo en un punto concreto.

1. Estudio geotécnico y determinación de cargas puntuales. Basándose en la ficha técnica del contenedor y en el estudio geotécnico del emplazamiento, el ingeniero de estructuras determina la capacidad de carga necesaria, la longitud y el diámetro del perno de anclaje para cada punto de sujeción.
2. Propuesta de distribución según la cuadrícula de referencia. La disposición de los tornillos debe coincidir exactamente con los pies del contenedor; una desviación de tan solo unos centímetros puede impedir su instalación. El trazado lo realiza un topógrafo.
3. Perforación de prueba y verificación del par. Los primeros tornillos se perforan a modo de prueba. La unidad telemática de la máquina registra la evolución del par en función de la profundidad; si el perfil del subsuelo coincide con lo previsto en el estudio, se continúa con la perforación de todo el conjunto.
4. Perforación de todo el conjunto con registro telemétrico. Cada tornillo se atornilla a la profundidad prescrita, comprobando su verticalidad (desviación máxima según el proyecto). El registro telemétrico de cada punto se archiva como parte de la documentación de la obra.
5. Montaje de los cabezales de soporte y comprobación de la planitud. Sobre los tornillos se colocan cabezales de soporte o perfiles de acero; el topógrafo comprueba la planitud de todo el conjunto dentro de los límites de tolerancia del fabricante del contenedor. Una vez aprobado, se puede instalar el contenedor.

El inversor tenía previsto ampliar la central fotovoltaica existente con un sistema de almacenamiento en baterías con una capacidad del orden de unas pocas MWh, ubicado en un terreno colindante con un contrato de arrendamiento de quince años. La condición impuesta por el arrendador era devolver el terreno a su estado original al finalizar el contrato de arrendamiento; los cimientos de hormigón habrían complicado el cumplimiento de esta condición.

El estudio geotécnico confirmó la presencia de un suelo arcilloso-arenoso con compactación media, adecuado para una perforación estándar. El equipo de ejecución utilizó la máquina B80, perforó in situ el primer día un conjunto de pruebas de tornillos y comparó el par medido con el valor previsto por el ingeniero estructural. Tras confirmar la conformidad, se procedió a la instalación de todo el conjunto, incluidos los bastidores de acero de soporte para los contenedores.

Toda la parte de los cimientos (perforación + montaje de los cabezales de soporte) se completó en cuestión de días, sin necesidad de una pausa técnica para el fraguado del hormigón; los contenedores pudieron instalarse inmediatamente tras finalizar los trabajos y comprobar la planitud. El registro telemétrico de cada perno sirvió como base para la recepción de la obra y como parte de la documentación para el seguro de la inversión.