Publié le: 12 mars 2025 / mise à jour de: 13 mars 2025 - Auteur: Konrad Wolfenstein
Startup Charge Robotics: Technologie des robots autonomes - Système entièrement autonome «Sunrise» pour la construction solaire - Image: gracieuseté de Charge Robotics
L'automatisation rencontre l'énergie: Charge Robotics accélère la transition énergétique
Charge Robotics: The Gamechanger pour l'industrie solaire mondiale
L'énergie solaire connaît une reprise sans précédent dans le paysage de l'énergie mondiale, mais sa distribution est ralentie par les goulots d'étranglement de l'installation et la pénurie de travail. Avec son système de «lever de soleil» entièrement automatique, la robotique innovante de start-up de charge a développé une solution révolutionnaire qui révolutionne la construction de parcs solaires à grande échelle. Ce système autonome peut assembler presque indépendamment les champs solaires complets et promet d'éliminer un goulot d'étranglement décisif dans l'échelle de l'énergie solaire. La technologie arrive à un moment critique où l'industrie solaire se développe rapidement - aux États-Unis seulement, l'énergie solaire a fait 81% des nouvelles capacités de l'électricité l'année dernière. Avec son usine mobile, qui peut être transportée directement sur les chantiers de construction, les processus d'assemblage automatisés et le contrôle de la qualité intégré pourraient contribuer de manière significative à l'accélération de la transition énergétique.
Convient à:
The Mobile Factory: un nouveau concept pour le parking solaire
Le système «Sunrise» développé par la robotique de charge représente un décalage de paradigme dans l'installation de systèmes solaires à grande échelle. La société a créé une usine portable qui peut être apportée directement aux chantiers de construction des parcs solaires, où il reprend automatiquement l'assemblage. La fonctionnalité est similaire à une chaîne de montage industrielle: l'usine est alimentée par des matériaux tels que des rails, des supports et des panneaux solaires, qui sont ensuite composés par des bras robotiques à haute précision - comparables à ceux des interventions chirurgicales. Après l'assemblage, les composants finis sont transportés, vissés et câblés par des véhicules autonomes à leur position finale dans le champ solaire. Ce concept innovant est mentionné par Banks Hunter, le co-fondateur et PDG de Charge Robotics, en tant que «Henry Ford Moment for Solar Energy» - une référence à la production révolutionnaire de la chaîne de montage dans l'industrie automobile, qui a autrefois permis la production de masse.
Le processus commence après que les premiers messages sont ancrés dans le sol - la seule étape qui doit encore être effectuée manuellement. Le système reprend ensuite l'assemblage de tous les composants sur un champ d'environ 15 mètres de long avant que le matériau ne soit rempli et qu'un nouveau point de départ soit défini. Chaque unité terminée, appelée «baie solaire», représente un segment de 40 pieds du système solaire et pèse environ 363 kilogrammes. Un véhicule de robot spécialisé transporte ces unités vers leur emplacement final sur le terrain. Malgré le haut degré d'automatisation, une petite équipe d'opérateurs de systèmes, de moteurs et de techniciens reste nécessaire pour surveiller les processus et assurer la matériaux.
Innovation technique et assurance qualité
La sophistication technologique du système de lever du soleil va bien au-delà de l'assemblage pur. Il intègre des systèmes de vision informatique avancés qui scannent chaque composant et assure ainsi un contrôle de qualité continu. Ces systèmes de machines garantissent que chaque élément est correctement positionné et assemblé, ce qui minimise le taux d'erreur et augmente la fiabilité des systèmes solaires installés. La flexibilité du système est remarquable: elle a été développée comme compatible avec les pièces solaires et les tailles de panneaux les plus courantes, ce qui permet sa large capacité opérationnelle dans différents projets.
La première mise en œuvre réussie de ce système a eu lieu au début de 2024 en coopération avec Solv Energy, l'un des plus grands installateurs solaires des États-Unis. Ce partenariat marque une étape importante non seulement pour la robotique de charge, mais pour toute l'industrie solaire. George Hershman, PDG de Solv Energy, a souligné la nécessité de nouvelles solutions: «Il est évident que les méthodes actuelles d'installation solaire ne sont pas suffisantes pour transformer le réseau électrique. Nous avons besoin de nouvelles solutions et approches pour répondre à la demande croissante ».
Le besoin d'automatisation dans l'industrie solaire
L'énergie solaire a connu une baisse remarquable des prix au cours des dernières décennies, ce qui fait que l'installation coûte une part croissante du prix total. Dans le même temps, le processus d'installation est devenu un goulot d'étranglement crucial dans la propagation de l'énergie solaire. Les raisons en sont variées: la structure des modules solaires est beaucoup plus en main-d'œuvre que leur production dans une usine. Cela devient un problème, en particulier pour les grands systèmes avec plusieurs gigawatts qui s'étendent sur plusieurs kilomètres carrés et se composent de millions de modules individuels.
Un calcul simple illustre la dimension: en supposant qu'il faudrait dix minutes pour visser correctement un module et un câble, environ 500 000 heures de travail seraient nécessaires pour une performance solaire Gigawatt - un volume de travail qui utiliserait 200 travailleurs qualifiés sur un an. Ces énormes exigences rencontrent une pénurie existante de travailleurs, ce qui est la plus grande restriction pour la mise à l'échelle de l'industrie solaire. Banks Hunter et Max Justicz, les fondateurs de Barge Robotics, ont reconnu ce problème lorsqu'ils ont visité les chantiers de construction pour les grands parcs solaires à l'échelle. Hunter décrit un système dans le désert de Mojave en Californie comme un «nuage massif de poussière, dans lequel des milliers de travailleurs répètent à plusieurs reprises des tâches telles que le transport de matériaux et son assemblage».
Le défi de mise à l'échelle
L'industrie solaire est confrontée à une énorme tâche de mise à l'échelle. Afin d'atteindre l'objectif de la Solar Energy Industries Association (SEIA) de près de 850 Gigawatt Solar Energy d'ici 2030, l'expansion solaire annuelle doit être augmentée de sept fois par rapport à 2020. Cet objectif semble inaccessible avec les méthodes actuelles. C'est là que la technologie de la robotique de charge est intervenue: elle promet d'éliminer un goulot d'étranglement clé dans l'expansion de l'énergie solaire nationale et de ouvrir la voie à une transition énergétique plus rapide.
La nécessité d'une telle solution est soulignée par la hausse actuelle de l'énergie solaire. L'année dernière, 81% des nouvelles capacités d'électricité aux États-Unis ont représenté l'énergie solaire. Hunter et Justicz voient leurs usines essentielles pour une accélération supplémentaire dans cette industrie. Les avantages de l'automatisation sont divers: il promet non seulement une accélération du rythme de construction et une réduction des coûts d'électricité, mais traite également directement de la pénurie de main-d'œuvre, ce qui entrave l'expansion solaire au rythme requis dans de nombreux pays.
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Avantages économiques et pratiques de la technologie du lever du soleil
L'introduction de la technologie Sunrise de Robotics Charge apporte des avantages économiques et pratiques importants. Le système permet principalement une augmentation impressionnante de la vitesse d'installation - selon la société, une capacité solaire d'un mégawatts peut être installée chaque jour avec l'aide de cette technologie. Cette augmentation de l'efficacité a un impact direct sur les coûts du projet et les plans de temps, ce qui améliore à son tour l'économie globale des projets solaires.
Un autre avantage important réside dans la cohérence et la qualité de l'installation. L'automatisation minimise les erreurs humaines et assure une qualité constante. Les systèmes de vision informatique intégrés effectuent des contrôles de qualité continus, ce qui augmente la fiabilité et la durabilité des systèmes installés. De plus, la technologie améliore la sécurité au travail en automatisant des activités dangereuses ou physiquement stressantes et réduisant ainsi le risque de blessures pour les travailleurs.
L'économie est encore augmentée par le fait que malgré l'automatisation, seule une petite équipe est nécessaire pour la surveillance. Cela traite directement de la pénurie de travailleurs de l'industrie et permet aux entreprises d'utiliser plus efficacement leurs employés qualifiés. George Hershman de Solv Energy a confirmé le potentiel de cette technologie: "Il offre la possibilité d'accélérer radicalement la croissance de nos activités, de réaliser des projets solaires plus rapidement et de soutenir nos employés avec des outils supplémentaires pour faire leur travail en toute sécurité et efficacement".
Du scepticisme à la percée
Malgré les avantages évidents, l'idée d'un système d'installation solaire entièrement automatique a initialement connu un scepticisme dans l'industrie. Hunter rapporte que les commentaires initiaux étaient essentiels: "cela ne fonctionnera jamais". Cependant, ce scepticisme a rapidement cédé la place à l'enthousiasme lorsque le premier système a été démontré sur le terrain et a démontré sa fonctionnalité. Depuis lors, l'équipe de robotique de charge a continué à améliorer le système pour le rendre plus rapide et plus convivial.
La mise en œuvre réussie en coopération avec Solv Energy marque une étape importante pour l'entreprise et montre la confiance de l'industrie dans cette technologie innovante. Avec un financement de 22 millions de dollars pour les premières missions commerciales, Charge Robotics a jeté la base d'un lancement de marché plus large. La société prévoit de créer ses usines dans les emplacements du projet et de les exploiter en partenariat avec des entreprises de construction solaire, selon lesquelles les systèmes peuvent également être utilisés en parallèle avec les travailleurs humains.
Prospects futurs et applications plus larges
La technologie de la robotique de charge a le potentiel d'aller bien au-delà de leurs applications actuelles. Avec le développement progressif de systèmes autonomes, des aspects supplémentaires de la construction du parc solaire pourraient être automatisés. Une manière intéressante qui est déjà discutée est l'utilisation de véhicules autonomes pour la distribution des matériaux et des modules solaires sur le terrain. Cela augmenterait encore le degré d'automatisation et réduirait davantage la participation humaine au processus de construction.
Compte tenu des objectifs ambitieux pour l'expansion mondiale des énergies renouvelables, la technologie de la robotique de charge pourrait apporter une contribution décisive à l'accélération de la transition énergétique. L'industrie solaire est confrontée au défi de s'étendre à un rythme sans précédent afin d'atteindre les objectifs climatiques et de répondre aux besoins en énergie croissants. Les technologies d'automatisation telles que le système Sunrise pourraient être la clé pour maîtriser ce défi.
L'application plus large de ces technologies pourrait également entraîner une nouvelle réduction des coûts de l'énergie solaire. Au cours des dernières décennies, l'énergie solaire a déjà connu une baisse spectaculaire des prix - elle devient «moins chère, plus rapide que toute autre forme de production d'énergie dans l'histoire humaine», comme l'exprime Hunter. L'automatisation du processus d'installation pourrait se poursuivre et accélérer, ce qui améliorerait encore la compétitivité de l'énergie solaire par rapport aux sources d'énergie conventionnelles.
Effets sociaux et mondiaux
Les effets de cette technologie vont au-delà des aspects purement techniques et économiques. Dans de nombreux pays, il y a un manque de travailleurs suffisants pour promouvoir l'expansion solaire au rythme requis. Les technologies d'automatisation pourraient combler cette lacune et permettre d'atteindre des objectifs d'agrandissement ambitieux sans s'appuyer sur une expansion du bassin de main-d'œuvre. Ceci est particulièrement pertinent dans les régions avec une population vieillissante ou un manque de travailleurs qualifiés.
Dans le même temps, l'augmentation de l'automatisation soulève des questions concernant les effets de l'emploi. D'une part, les activités répétitives et physiquement stressantes sont réduites, de nouveaux emplois dans la surveillance, la maintenance et le développement ultérieur de technologies d'automatisation pourraient survenir. La transformation du monde du travail à travers des technologies telles que le système Sunrise peut nécessiter de nouveaux programmes de formation et des mesures de recyclage pour préparer les employés à ces nouveaux rôles.
Énergie solaire du futur: comment le lever du soleil rend l'expansion plus efficace
Le système autonome «Sunrise» développé par la robotique de charge représente des progrès significatifs dans la technologie solaire et pourrait apporter une contribution décisive à l'accélération de la transition énergétique mondiale. En automatisant le processus d'installation à forte intensité de main-d'œuvre, il aborde directement l'un des plus grands goulots d'étranglement dans l'expansion de l'énergie solaire: le manque de travailleurs qualifiés et les restrictions de temps et financières associées.
La mise en œuvre réussie du système en coopération avec Solv Energy marque une étape importante et démontre l'applicabilité pratique de cette technologie innovante. Avec un financement de 22 millions de dollars pour de nouvelles missions commerciales, Charge Robotics est bien positionné pour étendre sa présence dans l'industrie et contribuer à la réalisation d'objectifs d'agrandissement ambitieux pour les énergies renouvelables.
Les défis auxquels l'industrie solaire est confrontée est énormément. Afin d'atteindre l'objectif de 850 gigawatts d'énergie solaire d'ici 2030, l'expansion annuelle doit être augmentée de sept fois - une tâche qui pourrait difficilement être gérée avec des méthodes conventionnelles. Les technologies d'automatisation telles que le système Sunrise pourraient être la clé pour maîtriser ce défi et ouvrir la voie à un avenir énergétique solaire durable. L'intégration de ces technologies pourrait non seulement améliorer la vitesse et l'efficacité de l'expansion solaire, mais également contribuer à une réduction supplémentaire des coûts et ainsi renforcer la compétitivité de l'énergie solaire. À un moment où la transition vers les énergies renouvelables est plus urgente que jamais, des innovations telles que celles de la robotique de charge représentent une voie d'espoir.
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