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 AES公司發(fā)布了一款自動化太陽能開發(fā)機(jī)器人--Atlas。AES稱，這是同類產(chǎn)品中的首款，AES向PV Tech Power介紹了Atlas的完整發(fā)展歷程。

為了應(yīng)對氣候變化帶來的重大挑戰(zhàn)，全球必須在2050年之前實現(xiàn)凈零排放。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，各國政府、企業(yè)和社區(qū)需要改變針對七種排放基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的方式：能源、工業(yè)、交通、建筑、農(nóng)業(yè)、林業(yè)和廢物。

加速可再生能源的大規(guī)模開發(fā)是這一變化的重要組成部分，這需要重新設(shè)想太陽能的安裝方式。為了鞏固安全性、提升包容性，對此，AES正在迎接這一挑戰(zhàn)。在加速太陽能開發(fā)，解決勞動力短缺問題并在近期推出了自動化太陽能安裝機(jī)器人Atlas。

同時，AES還通過投資5B公司來解決土地限制和施工時間問題，5B公司是一家專注于預(yù)制太陽能技術(shù)的清潔技術(shù)創(chuàng)新企業(yè)。



AES的Atlas機(jī)器人采用先進(jìn)技術(shù)，沿著跟蹤器的扭矩管安裝組件

前所未有的太陽能市場增長

當(dāng)前，電力行業(yè)約占全球二氧化碳排放量的30%。為了在2050年實現(xiàn)凈零排放，幾乎所有的電力都必須由可再生能源生產(chǎn)。此外，目前由化石燃料驅(qū)動的系統(tǒng)，特別是交通、工業(yè)和建筑，都需要過渡到電力。

在某些情況下，這將通過采用新的產(chǎn)品和技術(shù)，如電動汽車和熱泵等來實現(xiàn)，而其他系統(tǒng)將間接實現(xiàn)電氣化，消耗由電力原料生產(chǎn)的燃料，如綠氫。

因此，至2050年，對電力的需求將增至今天的兩到三倍，增加的需求主要會由太陽能來滿足。這代表了一個前所未有的太陽能擴(kuò)張的機(jī)會，提出了快速建設(shè)大型太陽能設(shè)施的需求。

太陽能產(chǎn)業(yè)協(xié)會(SEIA)預(yù)計，如要實現(xiàn)拜登政府提出的2035年100%清潔電力的目標(biāo)，僅在美國就需要每年開發(fā)逾130GW太陽能，較2021年的24GW增長了5倍。

在全球范圍內(nèi)，國際能源署(IEA)預(yù)計，每年的太陽能開發(fā)量將需要從2021年的183GW增至本十年年末的逾630GW。

勞動力短缺，大組件改變太陽能安裝格局

這給已面臨勞動力短缺問題的建筑行業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。如果不改變太陽能光伏電站的安裝方式，美國專業(yè)從事太陽能施工的勞動力數(shù)量將需要翻兩番，從現(xiàn)在的23萬名太陽能工人增長到2035年的逾90萬名。

一個大型地面太陽能電站可能需要安裝幾十萬塊太陽能組件。在太陽能項目中，將組件分批放置并固定到安裝結(jié)構(gòu)上是重復(fù)性最高、最耗時的一部分流程。Atlas旨在通過完成這些任務(wù)為已捉襟見肘的勞動力提供幫助，提高安裝率以縮短施工時間，同時提供優(yōu)質(zhì)安裝工作崗位。

除了這種勞動力擴(kuò)張外，太陽能行業(yè)在未來數(shù)年還需要管理越來越多的安全限制問題，而自動化安裝可以緩解這些限制問題。太陽能行業(yè)正在向更大的高容量組件發(fā)展。新的組件制造標(biāo)準(zhǔn)會有助于提高效率，優(yōu)化項目經(jīng)濟(jì)性，這是支持太陽能加速擴(kuò)張所需要的。

然而，盡管更大的組件可以節(jié)省勞動力開支、平衡電站成本并更有效地利用土地，但它們增加的重量也相當(dāng)可觀。新的組件標(biāo)準(zhǔn)比此前的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)重了50%，表面積擴(kuò)大了60%，這使得它們更難吊裝和處理。Atlas降低了對體力的要求，提高了安全性和包容性,為太陽能安裝人員完成了這一重任。

除了更重的吊運(yùn)外，太陽能安裝人員還可能面臨更炎熱的安裝條件。據(jù)美國國家氣象局預(yù)計，至本世紀(jì)中葉，經(jīng)歷30天或更多的100+高溫指數(shù)日的美國城市數(shù)量將增長四倍，而且極端熱浪可能會變得更加頻繁。

遮蔽少的高日照場所可帶來最佳的太陽能產(chǎn)出，因而太陽能通常建在天氣狀況嚴(yán)苛的高溫地區(qū)。因此，我們的行業(yè)采用了重要的保護(hù)措施來防止與高溫有關(guān)的疾病。為了確保太陽能施工工人免受高溫相關(guān)疾病的影響，避免對施工作業(yè)和項目時間表產(chǎn)生影響，未來幾年，這些努力將變得越來越重要。

安全是我們的首要任務(wù)，通過自動化的組件安裝流程，我們可以限制人員在高熱指數(shù)條件下的暴露程度和劇烈活動，同時加快開發(fā)步伐，縮短施工時間。

推進(jìn)自動化：組件安裝機(jī)器人

AES旨在共同加速能源的未來。我們在著手重新構(gòu)想太陽能項目，使其更安全、更快速、更實惠、更易獲取、更高效且可升級。

“在此推動下，我們開發(fā)了Atlas這一首屈一指的人工智能太陽能組件安裝機(jī)器人。憑借多年來的創(chuàng)新流程，我們設(shè)計出Atlas并與我們的合作伙伴Calvary Robotics及其他第三方合作構(gòu)建了這一產(chǎn)品。”AES高層說道。

據(jù)介紹，Atlas是一種協(xié)助太陽能安裝人員的工具，它實現(xiàn)了太陽能組件安裝流程中重復(fù)性步驟和手動步驟的自動化。Atlas安裝太陽能組件所需的時間是目前全手工安裝所需時間的一半，這減少了施工時間。同時，通過減少重物吊裝，在惡劣氣候環(huán)境下創(chuàng)造更好的工作條件提升了安全性。

受控的、結(jié)構(gòu)化環(huán)境中，如工廠的自動化技術(shù)已經(jīng)存在了幾十年。在太陽能行業(yè)中，機(jī)器人技術(shù)和先進(jìn)的制造技術(shù)已被用于組件制造的四個步驟中：硅錠、硅片、電池和組件。在這一領(lǐng)域，機(jī)器人自動割草機(jī)和光伏組件清潔機(jī)器人等簡單的機(jī)器人應(yīng)用正變得越來越普遍。

近年來，人工智能、計算機(jī)視覺、移動機(jī)器人技術(shù)以及用于動態(tài)環(huán)境中的導(dǎo)航、定位和檢測的先進(jìn)傳感技術(shù)的進(jìn)步使先進(jìn)機(jī)器人和自動化應(yīng)用成為可能，而就在幾年前，這些都是不可能的。從自動駕駛汽車到自動化農(nóng)業(yè)和施工機(jī)械，非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中的戶外自動化現(xiàn)已成為現(xiàn)實。

AES稱，“我們評估、跟蹤了這些技術(shù)進(jìn)步，把先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)和計算機(jī)視覺融入Atlas。我們沒有從最簡單的安裝任務(wù)開始，而是把重心放在流程中重復(fù)最多的步驟上。我們的目的是證明Atlas能夠克服最困難的挑戰(zhàn)，提升信心并實現(xiàn)升級。”

據(jù)悉，第一代Atlas機(jī)器人由一個機(jī)械臂組成，它可以拾取光伏組件并放置到太陽能結(jié)構(gòu)及對應(yīng)的夾具上。計算機(jī)視覺系統(tǒng)使Atlas能夠"看到"太陽能結(jié)構(gòu)和夾具，然后計算其相對于扭矩管的位置，確定放置和固定組件的位置。Atlas的第二個機(jī)械臂通過定位和扭緊夾具尾部來完成安裝流程，從而實現(xiàn)太陽能組件的完整安裝。

Atlas機(jī)器人具備了光伏結(jié)構(gòu)和光伏組件的無害化設(shè)計。人工智能使它能夠在不同的太陽能結(jié)構(gòu)和組件組合中進(jìn)行訓(xùn)練。太陽能組件的安裝硬件是為人類、而不是為機(jī)器人設(shè)計的。我們設(shè)計Atlas是為了與這些現(xiàn)有的商用安裝系統(tǒng)配合使用，而不是為了實現(xiàn)自動化而研發(fā)出一種新的跟蹤器和夾具設(shè)計。

AES表示：“雖然開發(fā)這樣的跟蹤器會簡化Atlas的設(shè)計和操作，但它要求太陽能開發(fā)商和安裝商引入新的安裝產(chǎn)品，這讓事情變得復(fù)雜，限制了Atlas的影響力。隨著規(guī)模的擴(kuò)大，我們可能會通過影響供應(yīng)鏈，使用優(yōu)化的安裝硬件實現(xiàn)進(jìn)一步加速。

我們正與合作伙伴一道，通過在AES太陽能項目中推出Atlas來進(jìn)一步提升產(chǎn)品開發(fā)能力。Atlas將繼續(xù)積累經(jīng)驗，擴(kuò)大其可以使用的組件和跟蹤器系統(tǒng)的組合。為了實現(xiàn)我們的愿景，性能改進(jìn)將是Atlas繼續(xù)挑戰(zhàn)的核心領(lǐng)域之一。隨著在更多的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中建造更多的太陽能項目，Atlas的容量和多功能性將繼續(xù)增長。

我們正在執(zhí)行Atlas的技術(shù)路線圖并與優(yōu)秀的團(tuán)隊展開合作，對Atlas進(jìn)行迭代和改進(jìn)。我們將繼續(xù)擴(kuò)大項目隊伍以承接更多、更大的項目。我們致力于共同實現(xiàn)加速能源未來的目標(biāo)，我們很高興將Atlas引入太陽能行業(yè)，助力釋放全球?qū)崿F(xiàn)凈零排放所需的太陽能開發(fā)速度。”

原標(biāo)題：機(jī)器人加速太陽能開發(fā)時代!