Φωτοβολταϊκά εδάφους: Ποια είναι η κατάλληλη βάση στήριξης – Μονοπάσσαλη ή διπάσσαλη;

Τα συστήματα βάσεων για φωτοβολταϊκά εδάφους διακρίνονται κυρίως σε δύο τύπους: μονοπάσσαλα και διπάσσαλα.

• Στα μονοπάσσαλα συστήματα (Single Pile / Single Post), κάθε σειρά πάνελ στηρίζεται σε μία κατακόρυφη πασσαλόμπηξη ανά σημείο στήριξης, πάνω στην οποία τοποθετείται η τεγίδα που φέρει τα πάνελ. Είναι μια πιο απλή και ευέλικτη κατασκευή που κερδίζει έδαφος σε περιοχές με σταθερό υπέδαφος.
• Στα διπάσσαλα συστήματα (Double Pile / Double Post), κάθε σημείο στήριξης περιλαμβάνει δύο πασσάλους που λειτουργούν ως ζεύγος, προσφέροντας αυξημένη σταθερότητα. Οι τεγίδες – οριζόντιες και διαγώνιες – ενισχύουν τη δομή και την καθιστούν ιδανική για ασταθή εδάφη και περιοχές με έντονα καιρικά φαινόμενα.

Η επιλογή μεταξύ των δύο εξαρτάται από πολλές τεχνικές, οικονομικές και γεωτεχνικές παραμέτρους – τις οποίες αναλύουμε παρακάτω.

Η τεχνική αξιολόγηση είναι ο πρώτος και πιο σημαντικός παράγοντας για την επιλογή βάσης. Παρακάτω παρουσιάζουμε αναλυτικά τις βασικές διαφορές:

Το μονοπάσσαλο σύστημα προσφέρει ικανοποιητική στατική ευστάθεια, υπό την προϋπόθεση ότι έχει προηγηθεί σωστή γεωτεχνική μελέτη και η πασσαλόμπηξη είναι επαρκής σε βάθος και διάμετρο. Ωστόσο, επειδή όλα τα φορτία μεταφέρονται σε έναν μόνο πάσσαλο ανά σημείο, είναι πιο ευαίσθητο σε μετωπικούς ανέμους αν δεν ληφθούν τα απαραίτητα μέτρα.

Το διπάσσαλο σύστημα υπερέχει σαφώς στον τομέα της ευστάθειας. Η κατανομή φορτίων σε δύο σημεία μειώνει τοπικές τάσεις, ενώ οι ενισχύσεις βελτιώνουν τη συμπεριφορά της κατασκευής σε σεισμικές καταπονήσεις και ακραία καιρικά φαινόμενα. Επίσης, προσφέρει αυξημένη ασφάλεια σε εδάφη που εμφανίζουν διαφοροποιημένη φέρουσα ικανότητα.

Η επιλογή της βάσης στήριξης σχετίζεται άμεσα με το είδος του υπεδάφους. Σε σταθερά και συνεκτικά εδάφη, όπως αργιλώδη ή βραχώδη, το μονοπάσσαλο σύστημα μπορεί να προσφέρει ικανοποιητική στήριξη με βαθιά πασσαλόμπηξη. Ωστόσο, για να επιτευχθεί η απαιτούμενη ευστάθεια, ο πάσσαλος πρέπει να διεισδύσει σε επαρκές βάθος, κάτι που αυξάνει τις απαιτήσεις σε μήκος και ποιότητα υλικού.

Αντίθετα, σε ασταθή ή σαθρά εδάφη – όπως χαλαρά επιχώματα ή περιοχές με υπόγεια νερά – το διπάσσαλο σύστημα υπερέχει. Κατανέμει τα φορτία σε δύο σημεία στήριξης, προσφέροντας μεγαλύτερη αντίσταση σε καθιζήσεις και πλευρικές μετατοπίσεις, ενώ οι πάσσαλοι δεν χρειάζεται να φτάνουν τόσο μεγάλο βάθος, μειώνοντας εν μέρει την τεχνική δυσκολία της έμπηξης.

Τα μονοπάσσαλα πλεονεκτούν όσον αφορά την τοποθέτηση σε εδάφη με κλίσεις. Ο μικρότερος αριθμός πασσάλων διευκολύνει την ευθυγράμμιση των σειρών, χωρίς την ανάγκη για απόλυτη παραλληλία. Αντιθέτως, στα διπάσσαλα, επειδή οι πάσσαλοι λειτουργούν σε ζεύγη, απαιτείται πιο αυστηρή ευθυγράμμιση και περισσότερος χρόνος στο εργοτάξιο για τις ρυθμίσεις.

Τα μονοπάσσαλα απαιτούν λιγότερα υλικά, καθώς οι τεγίδες είναι ελαφρύτερες, οι πάσσαλοι λιγότεροι και η συνολική ποσότητα χάλυβα ανά MWp μικρότερη. Αντίθετα, τα διπάσσαλα συστήματα έχουν περισσότερα εξαρτήματα, μεγαλύτερες υποτείνουσες και συχνά απαιτούν συγκολλήσεις ή πρόσθετους μηχανισμούς αγκύρωσης, αυξάνοντας τον χρόνο εγκατάστασης και τη συνολική πολυπλοκότητα.

Όσον αφορά την ευελιξία για μελλοντική αναβάθμιση (repowering), το μονοπάσσαλο σύστημα επιτρέπει ευκολότερες παρεμβάσεις. Η λιγότερο άκαμπτη δομή και η απλούστερη στήριξη επιτρέπουν αντικατάσταση πάνελ ή αναβάθμιση πλαισίων χωρίς σημαντικές μετατροπές. Τα διπάσσαλα είναι πιο περιοριστικά σε αυτόν τον τομέα, λόγω της σταθερής γεωμετρίας.

Επιπλέον, τα μονοπάσσαλα συστήματα μπορούν να υποστηρίξουν μεγάλες συνεχόμενες σειρές πάνελ (π.χ. 48 ή και περισσότερα ανά τραπέζι), που διευκολύνουν τον μηχανικό καθαρισμό και την αυτοματοποιημένη συντήρηση (π.χ. με ρομπότ καθαρισμού). Τα διπάσσαλα έχουν συχνά μικρότερα τραπέζια, που μπορεί να δημιουργήσουν «τυφλές ζώνες» όπου απαιτείται χειροκίνητη παρέμβαση για καθαρισμό ή κοπή χόρτων.

Η κοπή των χόρτων στα μονοπάσσαλα μπορεί να γίνει από τρακτέρ, αντιθέτως στα διπάσσαλα συστήματα, ανάμεσα σε 2 πασσάλους, αναγκαστικά πρέπει να γίνει χειροκίνητα.

Η μονοπάσσαλη βάση έχει γενικά χαμηλότερο αρχικό κόστος. Λόγω της μειωμένης ποσότητας χάλυβα και υποτείνουσας, το κόστος υλικών είναι αισθητά χαμηλότερο ανά μονάδα ισχύος. Επίσης, η απλούστερη εγκατάσταση συνεπάγεται μικρότερες απαιτήσεις σε εργατικό δυναμικό και εξειδικευμένα συνεργεία, με λιγότερες ανθρωποώρες και μικρότερα χρονοδιαγράμματα.

Ωστόσο, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η μονοπάσσαλη στήριξη είναι πιο ευαίσθητη σε σφάλματα κατά την πασσαλόμπηξη. Αν ο πάσσαλος δεν έχει το κατάλληλο βάθος ή δεν έχει εγκατασταθεί σωστά, μπορεί να προκύψουν προβλήματα στατικής αστάθειας ή στραβώματος.

Στα διπάσσαλα, η αυξημένη κατανάλωση υλικών και η περισσότερη εργασία στο εργοτάξιο ανεβάζουν το κόστος – συνήθως 10–20% υψηλότερο ανά MWp. Ωστόσο, αυτό το επιπλέον κόστος μπορεί να αντισταθμιστεί μακροπρόθεσμα μέσω μειωμένου ρίσκου για δομικές αποτυχίες ή ανάγκες επισκευής.

Ένα ακόμα στοιχείο είναι η αξιοποίηση της διαθέσιμης έκτασης. Τα μονοπάσσαλα συστήματα επιτρέπουν πιο πυκνή διάταξη σειρών, με στενότερους διαδρόμους (έως και 2,5 μέτρα) – κάτι που είναι ιδιαίτερα χρήσιμο όταν υπάρχει περιορισμένη έκταση ή όταν χρησιμοποιούνται bifacial πάνελ που επωφελούνται από ανακλώμενο φως. Σε περίπτωση που ο χώρος είναι ακόμα πιο περιορισμένος η λύση είναι τα διπάσσαλα συστήματα 2V, που παράγουν μεγαλύτερη ισχύ ανά τετραγωνικό. Σε περίπτωση που έχουμε εξαιρετικά περιορισμένο χώρο μπορούμε να πάμε σε διπάσσαλα συστήματα 3V με χαμηλή κλίση όμως 10-15 μοίρες. Τα διπάσσαλα συστήματα 3V ενώ έχουν εφαρμοστεί επιτυχώς σε περιοχές στο εξωτερικό, στην Ελλάδα δεν ενδείκνυνται.

Δεν υπάρχει μία «σωστή» απάντηση για όλους. Η επιλογή της βάσης φωτοβολταϊκών πρέπει να είναι αποτέλεσμα τεχνικής μελέτης, οικονομικού υπολογισμού και στρατηγικής σκέψης για τη βιωσιμότητα του έργου σας.

Αν επιθυμείτε ένα ευέλικτο και οικονομικά αποδοτικό σύστημα, ειδικά σε καλής ποιότητας έδαφος, τότε η μονοπάσσαλη βάση αποτελεί μια εξαιρετική λύση. Αντίθετα, αν το έργο σας πρόκειται να αναπτυχθεί σε απαιτητικό έδαφος ή σε περιοχές με ακραίες καιρικές συνθήκες, η διπάσσαλη βάση θα προσφέρει αυξημένη σταθερότητα και μακροχρόνια ασφάλεια.

Στην Axinar, γνωρίζουμε ότι κάθε φωτοβολταϊκό έργο έχει τις δικές του ανάγκες. Γι’ αυτό και είμαστε δίπλα σας για να σας καθοδηγήσουμε στη σωστή επιλογή συστήματος στήριξης, με γνώμονα την ποιότητα, την αποδοτικότητα και την ασφάλεια.