Czy konstrukcja pod panele fotowoltaiczne musi być zakotwiczona w gruncie?

Montaż instalacji fotowoltaicznych to nie tylko dobór odpowiednich paneli i falownika, ale również decyzje konstrukcyjne, które mają wpływ na trwałość i efektywność całego systemu. Jednym z kluczowych zagadnień przy projektowaniu instalacji naziemnej jest pytanie: czy konstrukcja pod panele fotowoltaiczne musi być zakotwiczona w gruncie? Odpowiedź nie jest jednoznaczna, ponieważ zależy od wielu czynników, w tym warunków gruntowych, rodzaju gruntu, lokalizacji inwestycji oraz przeznaczenia instalacji.

Rodzaje konstrukcji pod panele fotowoltaiczne i ich przeznaczenie

Na rynku dostępnych jest wiele typów konstrukcji wsporczych pod instalacje fotowoltaiczne. Ich wybór zależy nie tylko od miejsca montażu, ale również od przeznaczenia instalacji, oczekiwanej wydajności oraz rodzaju gruntu.

Najbardziej powszechnie stosowane są konstrukcje naziemne wykonane ze stali ocynkowanej lub aluminium. Mogą być one instalowane bezpośrednio na gruncie lub na specjalnych fundamentach. W tej kategorii wyróżnia się konstrukcje:

• jednostronne, skierowane na południe,

• dwustronne, typu east-west (wschód–zachód),

• z mechanizmem nadążnym (trackery), które śledzą ruch słońca.

Konstrukcja pod panele fotowoltaiczne może być również przystosowana do montażu na dachach płaskich i skośnych, choć w kontekście omawianego zagadnienia skupiamy się głównie na wersjach gruntowych. W instalacjach naziemnych często stosuje się fundamenty wbijane, śrubowe lub balastowe. Wybór metody zakotwienia bądź jej braku zależy od przeznaczenia obiektu – inne wymagania stawia się instalacjom tymczasowym, a inne stałym systemom o dużej mocy.

Warto zaznaczyć, że czy konstrukcja pod panele fotowoltaiczne musi być zakotwiczona w gruncie – to pytanie, które inwestorzy zadają już na etapie projektowania. To właśnie od rodzaju zastosowanej konstrukcji i jej planowanego użytkowania zależy, czy kotwienie będzie niezbędne.

Czy zakotwiczanie konstrukcji w gruncie to konieczność?

Decyzja o tym, czy konstrukcja pod panele fotowoltaiczne musi być zakotwiczona w gruncie, zależy od kilku istotnych czynników. Choć w wielu przypadkach kotwienie stanowi standard, nie jest to zasada bez wyjątków. Oto kluczowe aspekty, które wpływają na tę decyzję:

• Rodzaj gruntu – luźne piaski, torfy i grunty organiczne mogą wymagać głębszego kotwienia lub zastosowania fundamentów balastowych.

• Ekspozycja na wiatr – w rejonach o dużej sile wiatru konstrukcja bez zakotwienia może być niebezpieczna i niestabilna.

• Tymczasowy czy stały charakter instalacji – instalacje mobilne, sezonowe lub tymczasowe często montowane są bez ingerencji w grunt.

• Obciążenia śniegowe i klimatyczne – w strefach klimatycznych o dużych opadach śniegu ważna jest większa stabilność systemu.

Zakotwienie może odbywać się na kilka sposobów: poprzez wbijanie pali stalowych, stosowanie śrub gruntowych lub wykonywanie fundamentów betonowych. Każde z tych rozwiązań wymaga dokładnej analizy geotechnicznej i projektowej. W kontekście optymalizacji kosztów i czasu montażu, brak konieczności zakotwienia bywa korzystny, ale tylko wtedy, gdy pozwalają na to lokalne warunki terenowe oraz charakter inwestycji.

Kiedy warto unikać kotwienia konstrukcji pod panele fotowoltaiczne

Choć konstrukcja pod panele fotowoltaiczne bardzo często jest zakotwiczana w gruncie, istnieją konkretne sytuacje, w których lepszym rozwiązaniem może być rezygnacja z trwałego mocowania. Tego typu decyzje podejmowane są zazwyczaj na etapie projektowania i uwzględniają nie tylko kwestie techniczne, ale również formalno-prawne, ekonomiczne i środowiskowe.

Brak konieczności ingerencji w podłoże bywa kluczowy w przypadku:

• Instalacji tymczasowych – np. systemów mobilnych wykorzystywanych sezonowo, które mają być przenoszone pomiędzy różnymi lokalizacjami. W takich przypadkach zakotwienie mogłoby uniemożliwić szybki demontaż i relokację.

• Obiektów dzierżawionych – kiedy teren, na którym ma stanąć instalacja fotowoltaiczna, nie należy do inwestora, brak trwałego zakotwienia eliminuje potrzebę uzyskiwania dodatkowych zgód właściciela nieruchomości.

• Rejonów chronionych przyrodniczo – ingerencja w glebę może być prawnie ograniczona, zwłaszcza na terenach objętych ochroną krajobrazową lub środowiskową.

• Obszarów trudnych geotechnicznie – np. podmokłych, torfowych lub o niskiej nośności, gdzie zakotwienie mogłoby być technicznie trudne lub niewspółmiernie kosztowne względem potencjalnych korzyści.

• Projektów o charakterze pilotażowym lub testowym – tam, gdzie przewiduje się krótki czas eksploatacji, a głównym celem jest zebranie danych lub sprawdzenie efektywności systemu w konkretnych warunkach.

W takich przypadkach konstrukcje fotowoltaiczne montuje się zazwyczaj na balastach – betonowych blokach lub stalowych płytach, które zapewniają odpowiednią stabilność dzięki własnej masie. Czasem stosuje się też specjalne systemy montażowe z ramami opartymi na powierzchni gruntu bez konieczności wbijania lub wkręcania elementów nośnych.

Z punktu widzenia formalnego, rezygnacja z kotwienia może również uprościć procedury administracyjne, zmniejszyć koszty związane z badaniami geotechnicznymi oraz ograniczyć zakres prac ziemnych.

Alternatywne rozwiązania montażowe – co zamiast zakotwienia w gruncie?

W sytuacjach, gdy konstrukcja pod panele fotowoltaiczne nie może lub nie powinna być zakotwiczona w gruncie, istnieje szereg alternatywnych technologii montażu. Wybór odpowiedniego rozwiązania zależy od wielu zmiennych – lokalizacji, przeznaczenia instalacji, oczekiwanej mocy oraz uwarunkowań formalnych.

Do najczęściej stosowanych alternatyw należą:

• Konstrukcje balastowe – montowane głównie na dachach płaskich, ale również wykorzystywane na gruncie. Ich stabilność opiera się na odpowiednio rozmieszczonych blokach betonowych, które dociążają całą strukturę.

• Systemy montażowe na płozach lub ramach – szczególnie popularne w instalacjach tymczasowych. Pozwalają na ustawienie paneli bez żadnej ingerencji w podłoże, a jednocześnie zapewniają im odpowiedni kąt nachylenia.

• Instalacje kontenerowe – panele montowane są na kontenerach technicznych lub prefabrykowanych jednostkach, które można w łatwy sposób przetransportować i ustawić na niemal dowolnym terenie.

• Zintegrowane rozwiązania modułowe – w których panele są montowane na gotowych platformach lub ramach prefabrykowanych, często składanych fabrycznie, co skraca czas montażu i nie wymaga specjalistycznych robót ziemnych.

• Systemy solarne na wodzie (floating PV) – co prawda są to rozwiązania specjalistyczne, ale coraz częściej stosowane na zbiornikach wodnych i w rejonach o ograniczonej dostępności gruntu.

Każde z tych rozwiązań ma swoje wady i zalety. Ich wspólnym mianownikiem jest brak konieczności trwałego kotwienia w podłożu, co czyni je atrakcyjną alternatywą dla klasycznych konstrukcji fundamentowych. Szczególnie w kontekście rosnących wymagań formalnych i presji na ograniczanie ingerencji w środowisko naturalne, takie technologie zyskują na znaczeniu w planowaniu nowoczesnych instalacji fotowoltaicznych.

Nie ma jednej uniwersalnej odpowiedzi na pytanie, czy konstrukcja pod panele fotowoltaiczne musi być zakotwiczona w gruncie – wszystko zależy od konkretnych uwarunkowań technicznych, prawnych i logistycznych danej inwestycji.