发布于：2025年3月12日 /更新，发表于：2025年3月13日 - 作者： Konrad Wolfenstein
启动指控机器人技术：自动驾驶机器人技术 - 完全自主系统的“日出”，用于太阳能建设 - 图片：由电荷机器人技术提供
自动化满足能量：电荷机器人技术加速了能量过渡
充电机器人技术：全球太阳能行业的gamechanger
太阳能在全球能源环境中经历了前所未有的增长，但是安装瓶颈和劳动力短缺会减慢其分布。借助其全自动的“日出”系统，创新的启动指控机器人技术开发了一种开创性的解决方案，彻底改变了大型太阳能公园的建设。这个自主系统几乎可以独立地组装完整的太阳能场，并承诺在缩放太阳能中消除决定性的瓶颈。这项技术是在太阳能行业迅速发展的关键时刻 - 仅在美国，太阳能去年就占了新电力能力的81％。借助可以直接运输到建筑工地的移动工厂，自动化的组装过程和集成质量控制可能会对能源过渡的加速产生重大贡献。
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移动工厂：太阳能停车大楼的新概念
电荷机器人技术开发的“日出”系统代表了大型太阳系安装的范式转移。该公司创建了一家便携式工厂，该工厂可以直接带到太阳能公园的建筑地点，在那里它会自动接管组件。该功能类似于工业装配线：工厂用轨道，支架和太阳能电池板等材料，然后由高精确机器人臂组成 - 与手术干预措施相当。组装后，完成的组件被自动驾驶汽车运输，拧紧和连接到其在太阳能场中的最终位置。这一创新的概念是由Charge Robotics的联合创始人兼首席执行官Bank Hunter称为“太阳能的亨利·福特时刻”，这是对汽车行业的革命装配线生产的参考，该行业曾经实现大规模生产。
该过程在第一个职位固定在地面之后开始 - 唯一必须手动执行的步骤。然后，该系统接管了所有组件的组件，以大约15米长的磁场为组件，然后再重新填充材料并设置一个新的起点。每个完整的单元，称为“太阳能舱”，代表太阳系的40英尺段，重约363公斤。一辆专业的机器人车将这些单元运送到其在现场的最终位置。尽管具有高度的自动化程度，但仍有一小部分系统操作员，驾驶员和技术人员需要监视流程并确保物质分配。
技术创新和质量保证
日出系统的技术复杂性远远超出了纯粹的组装。它集成了高级计算机视觉系统，这些系统扫描每个组件，从而确保持续的质量控制。这些机械系统确保将每个元素正确定位和组装，从而最小化错误率并提高已安装的太阳能系统的可靠性。该系统的灵活性非常出色：它被开发为与最常见的太阳能部件和面板尺寸兼容，这使其在不同项目中的运营能力可以进行。
该系统的首次成功实施是在2024年初与美国最大的太阳能安装商之一SOLV Energy合作进行的。这种伙伴关系标志着对充电机器人技术的重要里程碑，而且是整个太阳能行业的重要里程碑。 SOLV Energy的首席执行官乔治·赫什曼（George Hershman）强调了对新解决方案的需求：“很明显，当前太阳能安装方法不足以改变电网。我们需要新的解决方案和方法来跟上快速增长的需求”。
太阳能行业的自动化需求
近几十年来，太阳能的价格下降了显着下跌，这使得安装成本占总价格的份额增加。同时，安装过程已成为传播太阳能的关键瓶颈。原因有所不同：太阳能模块的结构比工厂的生产要高得多。这成为一个问题，尤其是对于具有数千平方公里延伸的大型系统，由数百万个单独的模块组成。
一个简单的计算说明了尺寸：假设正确拧紧一个模块和电缆需要十分钟，则大约需要500,000个工作时间才能进行gigawatt太阳能性能 - 这项工作量将在一年内雇用200名训练有素的工人。这些巨大的要求遇到了现有的工人短缺，这是太阳能行业规模的最大限制。 Banks Hunter和Max Justicz是Charge Robotics的创始人，当他们参观了大型太阳能公园的建筑工地时，他们认识到了这个问题。亨特（Hunter）将加利福尼亚莫哈韦（Mojave）沙漠中的一个系统描述为“巨大的灰尘，其中成千上万的工人反复重复诸如物料运输和集会之类的任务”。
扩展挑战
太阳能行业正面临巨大的扩展任务。为了实现到2030年的太阳能工业协会（SEIA）的目标，即近850吉瓦太阳能，与2020年相比，年度太阳能扩张必须增加七倍。当前方法似乎无法达到该目标。这是电荷机器人技术的来源：它有望在扩大国家太阳能的扩展中消除关键的瓶颈，从而为更快的能源过渡铺平道路。
太阳能的当前上升强调了这种解决方案的需求。去年，美国有81％的新电力能力占太阳能。亨特（Hunter）和贾斯汀（Justicz）认为他们的工厂对于这个行业进一步加速至关重要。自动化的优势是多种多样的：它不仅有望加速建筑步伐和降低电力成本，而且还直接解决了劳动力短缺，这阻碍了许多国家所需速度的太阳能扩张。
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日出技术的经济和实际优势
Charge Robotics的日出技术的引入带来了巨大的经济和实际优势。该系统主要使安装速度的提高令人印象深刻 - 根据公司的说法，可以在这项技术的帮助下每天安装兆瓦的太阳能。效率的提高对项目成本和时间计划有直接影响，进而改善了太阳能项目的整体经济。
另一个重要优势在于安装的一致性和质量。自动化可最大程度地减少人类错误，并确保始终如一的高质量。集成的计算机视觉系统进行了持续的质量控制，从而提高了已安装系统的可靠性和耐用性。此外，技术通过自动化危险或身体压力的活动来提高职业安全，从而降低了工人受伤的风险。
尽管有自动化，但只需要一个小团队才能进行监视，这进一步增加了经济。这直接解决了行业工人的短缺，并使公司能够更有效地使用其合格员工。 SOLV Energy的George Hershman证实了这项技术的潜力：“它提供了从根本上加速我们的业务增长，更快地实现太阳能项目并使用其他工具来安全有效地从事他们的工作的可能性”。
从怀疑论到突破
尽管有明显的优势，但全自动太阳能安装系统的想法最初遇到了该行业的怀疑。亨特报告说，最初的反馈是必不可少的：“它永远不会起作用”。但是，这种怀疑迅速在现场演示并证明其功能的情况下，很快就让位于热情。从那时起，Charge Robotics团队一直在不断致力于改进系统，以使其更快，更友好。
与SOLV Energy合作的成功实施标志着该公司的重要里程碑，并展示了该行业在这项创新技术中的信任。第一批商业任务的融资为2200万美元，充电机器人奠定了广泛推出的基础。该公司计划在项目地点建立工厂，并与太阳能建筑公司合作运营，从而可以与人工工人并行使用。
未来的前景和更广泛的申请
充电机器人技术有可能超越其当前应用。随着自主系统的逐步发展，可以自动化太阳能公园建设的其他方面。已经讨论的一种有趣的方法是使用自动驾驶汽车在现场分发材料和太阳模块。这将进一步提高自动化程度，并进一步减少人类参与施工过程的程度。
鉴于全球可再生能源扩展的雄心勃勃的目标，Charge Robotics技术可以为加速能源过渡做出决定性的贡献。太阳能行业面临着以前所未有的速度扩展以达到气候目标并满足不断增长的能源需求的挑战。诸如日出系统之类的自动化技术可能是掌握这一挑战的关键。
这种技术的更广泛应用也可能导致太阳能进一步降低成本。近几十年来，正如亨特（Hunter）所表达的那样，太阳能已经经历了巨大的价格下降 - 它变得“比人类历史上的任何其他形式的能源发电更便宜，更快”。与传统能源相比，安装过程的自动化可能会持续和加速，这将进一步提高太阳能的竞争力。
社会和全球影响
这项技术的影响超出了纯粹的技术和经济方面。在许多国家，缺乏足够的工人来以所需的速度促进太阳能扩张。自动化技术可以缩小这一差距，并使实现雄心勃勃的扩张目标而不依赖劳动力池的扩展是可能的。这在人口老龄化或缺乏合格工人的地区特别重要。
同时，增加自动化引发了有关就业影响的问题。一方面，可以减少重复性和身体压力的活动，监视，维护和进一步发展自动化技术的新工作。通过诸如日出系统之类的技术对工作世界的转变可能需要新的培训计划和再培训措施，以准备员工担任这些新角色。
未来的太阳能：日出如何使扩张效率更高
电荷机器人技术开发的自主系统“日出”代表了太阳能技术的重大进展，并且可以为全球能源过渡的加速做出决定性的贡献。通过自动化劳动力密集型安装过程，它直接解决了太阳能扩展中最大的瓶颈之一：缺乏合格的工人以及相关的时间和财务限制。
该系统与SOLV Energy合作的成功实施标志着一个重要的里程碑，并证明了这种创新技术的实际适用性。 Charge Robotics凭借2200万美元的融资，可以很好地扩大其在该行业的业务，并为实现可再生能源的雄心勃勃的扩张目标做出贡献。
太阳能行业面临的挑战是巨大的。为了在2030年实现850吉瓦太阳能的目标，年度扩展必须增加七倍 - 这项任务几乎无法通过常规方法来管理。诸如日出系统之类的自动化技术可能是掌握这一挑战并为基于太阳能的可持续能源未来铺平道路的关键。这种技术的整合不仅可以提高太阳能扩张的速度和效率，而且还可以进一步降低成本，从而增强太阳能的竞争力。在过渡到可再生能源比以往任何时候都更加紧迫的时候，诸如《电荷机器人》之类的创新代表了前进的道路。
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