Опубліковано: 12 березня 2025 р. / Оновлено: 13 березня 2025 р. – Автор: Konrad Wolfenstein
Стартап Charge Robotics: Технологія автономних роботів – Повністю автономна система «Схід сонця» для будівництва сонячних батарей – Зображення: надано Charge Robotics
Автоматизація зустрічається з енергією: Charge Robotics прискорює енергетичний перехід
Charge Robotics: Революційний крок у світовій сонячній енергетиці
Сонячна енергетика переживає безпрецедентне зростання в світовому енергетичному ландшафті, але її розширення гальмується проблемами з встановленням та нестачею кваліфікованої робочої сили. Інноваційний стартап Charge Robotics розробив новаторське рішення зі своєю повністю автоматизованою системою «Схід сонця», яка революціонізує будівництво великомасштабних сонячних ферм. Ця автономна система може майже самостійно збирати цілі сонячні поля та обіцяє усунути вирішальне вузьке місце в масштабуванні сонячної енергетики. Ця технологія з'являється в критичний час, оскільки сонячна галузь швидко зростає – лише в США сонячна енергетика минулого року становила 81 відсоток нових потужностей електроенергії. Завдяки своїй мобільній фабриці, яку можна транспортувати безпосередньо на будівельні майданчики, автоматизованим процесам складання та інтегрованому контролю якості, Charge Robotics може зробити значний внесок у прискорення енергетичного переходу.
Підходить для цього:
Мобільна фабрика: нова концепція будівництва сонячних парків
Система «Схід сонця», розроблена Charge Robotics, являє собою зміну парадигми у встановленні великомасштабних сонячних електростанцій. Компанія створила транспортабельний завод, який можна доставити безпосередньо на будівельні майданчики сонячних парків, де він автоматизує процес складання. Його робота схожа на промислову складальну лінію: завод постачається з такими матеріалами, як рейки, кронштейни та сонячні панелі, які потім збираються за допомогою високоточних роботизованих рук, порівнянних з тими, що використовуються в хірургії. Після складання готові компоненти транспортуються автономними транспортними засобами до кінцевих позицій у сонячному полі, де вони скріплюються болтами та проводами. Цю інноваційну концепцію Бенкс Хантер, співзасновник і генеральний директор Charge Robotics, описує як «момент Генрі Форда для сонячної енергетики» – посилання на революційне конвеєрне виробництво в автомобільній промисловості, яке колись дозволило масове виробництво.
Процес починається після того, як перші стовпи закріплені в землі – єдиний крок, який все ще вимагає ручного втручання. Потім система бере на себе складання всіх компонентів приблизно 15-метрової ділянки, перш ніж потрібно буде поповнити матеріал і встановити нову початкову точку. Кожен завершений блок, який називається «сонячним затокою», являє собою 12-метровий сегмент сонячної батареї та важить приблизно 363 кілограми. Спеціалізований роботизований транспортний засіб транспортує ці блоки до їх остаточного місця розташування в полі. Незважаючи на високий ступінь автоматизації, невелика команда системних операторів, водіїв і техніків залишається необхідною для контролю операцій і забезпечення розподілу матеріалів.
Технічні інновації та забезпечення якості
Технологічна складність системи Sunrise виходить далеко за рамки простого складання. Вона інтегрує передові системи комп'ютерного зору, які сканують кожен компонент, забезпечуючи постійний контроль якості. Ці системи машинного зору гарантують правильне розташування та складання кожного елемента, мінімізуючи рівень помилок та підвищуючи надійність встановлених сонячних енергетичних систем. Особливої уваги заслуговує гнучкість системи: вона була розроблена для сумісності з найпоширенішими сонячними компонентами та розмірами панелей, що забезпечує її широке застосування в різноманітних проектах.
Перше успішне впровадження цієї системи відбулося на початку 2024 року у співпраці з SOLV Energy, одним з найбільших установників сонячних батарей у США. Це партнерство знаменує собою важливу віху не лише для Charge Robotics, але й для всієї сонячної галузі. Джордж Гершман, генеральний директор SOLV Energy, наголосив на необхідності нових рішень: «Очевидно, що сучасних методів встановлення сонячної енергії недостатньо для трансформації мережі. Нам потрібні нові рішення та підходи, щоб йти в ногу зі стрімко зростаючим попитом».
Потреба в автоматизації в сонячній енергетиці
За останні десятиліття ціни на сонячну енергію значно знизилися, а це означає, що витрати на встановлення зараз становлять дедалі більшу частку загальної вартості. Водночас процес встановлення став вирішальним вузьким місцем у широкому впровадженні сонячної енергії. Причин цього багато: складання сонячних модулів значно трудомісткіше, ніж їх виробництво на заводі. Це стає особливою проблемою для великомасштабних установок потужністю кілька гігават, що охоплюють кілька квадратних кілометрів і складаються з мільйонів окремих модулів.
Простий розрахунок ілюструє масштаб: якщо припустити, що на встановлення та правильне підключення модуля потрібно десять хвилин, то для виробництва одного гігавата сонячної енергії знадобиться приблизно 500 000 людино-годин — обсяг роботи, який би забезпечив 200 кваліфікованих робітників зайнятістю протягом року. Ці величезні вимоги збігаються з існуючою нестачею робочої сили, яка вважається найбільшим обмеженням для масштабування сонячної галузі. Бенкс Хантер і Макс Юстіч, засновники Charge Robotics, визнали цю проблему, коли відвідали будівельні майданчики великомасштабних сонячних електростанцій. Хантер описує один об'єкт у пустелі Мохаве в Каліфорнії як «масивну хмару пилу, де тисячі робітників місяцями повторювали такі завдання, як транспортування матеріалів та складання тих самих деталей».
Проблема масштабування
Сонячна галузь стикається з колосальним викликом масштабування. Щоб досягти мети Асоціації індустрії сонячної енергетики (SEIA) щодо майже 850 гігават сонячної енергії до 2030 року, щорічне розширення сонячної енергетики має збільшитися в сім разів порівняно з 2020 роком. З урахуванням нинішніх методів ця мета видається недосяжною. Саме тут і з'являється технологія Charge Robotics: вона обіцяє усунути ключове вузьке місце в розширенні національної сонячної енергетики, тим самим прокладаючи шлях для швидшого енергетичного переходу.
Потреба в такому рішенні підкреслюється нинішнім бумом сонячної енергетики. Минулого року 81 відсоток нових потужностей електроенергії в США був забезпечений сонячною енергетикою. Хантер і Юстіч вважають свої заводи важливими для подальшого прискорення розвитку цього сектору. Переваги автоматизації численні: вона не лише обіцяє пришвидшити темпи будівництва та знизити витрати на електроенергію, але й безпосередньо вирішує проблему дефіциту робочої сили, яка перешкоджає необхідним темпам розширення сонячної енергетики в багатьох країнах.
Підходить для цього:
Економічні та практичні переваги технології Sunrise
Впровадження технології Sunrise від Charge Robotics приносить значні економічні та практичні переваги. Перш за все, система дозволяє значно збільшити швидкість встановлення – за даними компанії, за допомогою цієї технології можна встановлювати сонячні батареї потужністю один мегават щодня. Це підвищення ефективності безпосередньо впливає на вартість та терміни реалізації проекту, що, у свою чергу, покращує загальну економічну життєздатність сонячних проектів.
Ще однією значною перевагою є стабільність та якість встановлення. Автоматизація мінімізує людські помилки та забезпечує постійно високу якість. Інтегровані системи комп'ютерного зору виконують постійні перевірки якості, підвищуючи надійність та довговічність встановлених систем. Крім того, технологія покращує безпеку на робочому місці, автоматизуючи небезпечні або фізично вимогливі завдання, тим самим зменшуючи ризик травмування працівників.
Ефективність ще більше підвищується тим фактом, що, незважаючи на автоматизацію, потрібна лише невелика команда моніторингу. Це безпосередньо вирішує проблему дефіциту робочої сили в галузі та дозволяє компаніям ефективніше використовувати свій кваліфікований персонал. Джордж Гершман з SOLV Energy підтвердив потенціал цієї технології: «Вона пропонує можливість радикально пришвидшити зростання нашого бізнесу, швидше впроваджувати сонячні проекти та підтримувати наших співробітників додатковими інструментами для безпечного та ефективного виконання їхньої роботи».
Від скептицизму до прориву
Незважаючи на очевидні переваги, ідея повністю автоматизованої системи сонячних установок спочатку зустріла скептицизм у галузі. Хантер повідомляє, що початкові відгуки були по суті такими: «Це ніколи не спрацює». Однак цей скептицизм швидко змінився ентузіазмом, коли перша система була продемонстрована в польових умовах і довела свою функціональність. Відтоді команда Charge Robotics постійно працює над удосконаленням системи, роблячи її швидшою та зручнішою для користувача.
Успішне впровадження у співпраці з SOLV Energy знаменує собою важливу віху для компанії та демонструє довіру галузі до цієї інноваційної технології. Завдяки фінансуванню у розмірі 22 мільйонів доларів на початкове комерційне впровадження, Charge Robotics заклала основу для ширшого розширення ринку. Компанія планує створювати свої заводи на місцях проектів та експлуатувати їх у партнерстві з компаніями, що займаються будівництвом сонячних батарей, причому системи також зможуть працювати разом з людською працею.
Майбутні перспективи та ширше застосування
Технологія Charge Robotics має потенціал виходити далеко за межі її поточного застосування. Зі постійним розвитком автономних систем можна автоматизувати додаткові аспекти будівництва сонячних парків. Однією з цікавих можливостей, яка вже обговорюється, є використання автономних транспортних засобів для розподілу матеріалів та сонячних модулів у польових умовах. Це ще більше підвищить рівень автоматизації та зменшить участь людини в процесі будівництва.
З огляду на амбітні цілі щодо глобального розширення відновлюваних джерел енергії, технологія Charge Robotics може зробити вирішальний внесок у прискорення енергетичного переходу. Сонячна енергетика стикається з проблемою розширення безпрецедентними темпами для досягнення кліматичних цілей та задоволення зростаючого попиту на енергію. Технології автоматизації, такі як система Sunrise, можуть стати ключем до вирішення цього завдання.
Ширше застосування таких технологій також може призвести до подальшого зниження вартості сонячної енергії. За останні десятиліття сонячна енергія вже зазнала різкого падіння цін – вона стає «дешевшою та швидшою, ніж будь-яка інша форма виробництва енергії в історії людства», як висловився Хантер. Автоматизація процесу встановлення може продовжити та прискорити цю тенденцію, ще більше підвищуючи конкурентоспроможність сонячної енергії порівняно з традиційними джерелами енергії.
Соціальний та глобальний вплив
Наслідки цієї технології виходять за рамки суто технічних та економічних аспектів. Багатьом країнам бракує достатньої кількості робочої сили для стимулювання розширення сонячної енергетики необхідними темпами. Технології автоматизації можуть заповнити цей прогалину, що дозволить досягти амбітних цілей розширення, не покладаючись на збільшення робочої сили. Це особливо актуально в регіонах зі старіючим населенням або нестачею кваліфікованої робочої сили.
Водночас, зростання автоматизації викликає питання щодо її впливу на зайнятість. Хоча повторювані та фізично вимогливі завдання скорочуються, можуть з'явитися нові робочі місця в галузі моніторингу, обслуговування та подальшого розвитку технологій автоматизації. Трансформація робочого світу за допомогою таких технологій, як система Sunrise, може вимагати нових навчальних програм та заходів з перепідготовки для підготовки працівників до цих нових ролей.
Сонячна енергія майбутнього: Як Sunrise робить розширення більш ефективним
Автономна система «Схід сонця», розроблена компанією Charge Robotics, являє собою значний прогрес у сонячних технологіях і може зробити вирішальний внесок у прискорення глобального енергетичного переходу. Автоматизуючи трудомісткий процес встановлення, вона безпосередньо вирішує одну з найбільших проблем у розширенні сонячної енергетики: нестачу кваліфікованих працівників та пов'язані з цим часові та фінансові обмеження.
Успішне впровадження системи у співпраці з SOLV Energy знаменує собою важливу віху та демонструє практичну застосовність цієї інноваційної технології. Завдяки фінансуванню у розмірі 22 мільйонів доларів США, забезпеченому для подальшого комерційного впровадження, Charge Robotics має всі можливості для розширення своєї присутності в галузі та сприяння досягненню амбітних цілей розширення відновлюваної енергетики.
Виклики, що стоять перед сонячною галуззю, величезні. Щоб досягти мети у 850 гігават сонячної енергії до 2030 року, щорічне розширення має збільшитися в сім разів – завдання, яке практично неможливо виконати традиційними методами. Технології автоматизації, такі як система Sunrise, можуть стати ключем до вирішення цього виклику та прокладання шляху до сталого майбутнього на основі сонячної енергії. Інтеграція таких технологій може не тільки підвищити швидкість та ефективність розширення сонячної енергетики, але й сприяти подальшому зниженню витрат, тим самим зміцнюючи конкурентоспроможність сонячної енергетики. У той час, коли перехід на відновлювану енергетику є більш актуальним, ніж будь-коли, інновації, подібні до тих, що розроблені Charge Robotics, є перспективним шляхом уперед.
Підходить для цього:
Ваш глобальний партнер з маркетингу та розвитку бізнесу
☑ Наша ділова мова - англійська чи німецька
☑ Нове: листування на вашій національній мові!
Konrad Wolfenstein
Я радий бути доступним вам та моїй команді як особистого консультанта.
Ви можете зв’язатися зі мною, заповнивши тут контактну форму або просто зателефонуйте мені за номером +49 89 674 804 (Мюнхен) . Моя електронна адреса: Вольфенштейн ∂ xpert.digital
Я з нетерпінням чекаю нашого спільного проекту.
