在可再生能源領(lǐng)域采用機器人技術(shù)可以填補一個重要空白：大規(guī)模開發(fā)光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電，尤其是預(yù)計將呈指數(shù)級增長的光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電。國際能源署預(yù)測，2022-2027 年期間，全球可再生能源發(fā)電能力將增長 2400 千兆瓦。

這是一個令人難以置信的數(shù)字，相當(dāng)于今天中國的全部電力容量，而且必須在數(shù)年內(nèi)建成，并且必須采用使用機器人和自動化的新施工方法。

僅就美國而言，由于《降低通貨膨脹法案》的影響，預(yù)計到 2030 年，在并網(wǎng)條件允許的情況下，將有 600 千兆瓦的光伏發(fā)電站和風(fēng)力發(fā)電站投入使用。據(jù)美國太陽能產(chǎn)業(yè)協(xié)會（Solar Energy Industry Association）報道，如果考慮到美國 2022 年的新增太陽能安裝量 "僅 "達(dá)到 20.2 千兆瓦，比上一年下降 16%，那么實現(xiàn)這些目標(biāo)所需的加速度將是相當(dāng)大的。歐盟則打算到 2030 年將可再生能源的約束性目標(biāo)提高到至少占最終電力消費的 42.5%。這將導(dǎo)致需要大幅增加已安裝的系統(tǒng)。所有這一切都促使投資者關(guān)注能夠以機器人系統(tǒng)和人工智能技術(shù)的形式實現(xiàn)自動化的公司，以開發(fā)光伏和風(fēng)力發(fā)電廠的安裝。

啟示

●可再生能源的發(fā)展預(yù)計將取得長足進(jìn)步，但需要合格的人才：僅在光伏領(lǐng)域，2030 年 80% 的工作崗位將與安裝相關(guān)。安裝能力需要優(yōu)化

●采用自動化技術(shù)，包括機器人技術(shù)和人工智能，可以使光伏和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的安裝更加高效、快捷。在這兩個領(lǐng)域，都有初創(chuàng)企業(yè)采用了可加快運行速度的流程和技術(shù)

●機器人、項目現(xiàn)場的數(shù)字雙胞胎、配備人工智能軟件的平臺、傳感器和地理參照系統(tǒng)使專用行業(yè)取得了重大進(jìn)展，為能源轉(zhuǎn)型做出了貢獻(xiàn)

機器人技術(shù)在可再生能源領(lǐng)域的應(yīng)用：初創(chuàng)企業(yè)的實例

要在未來七年內(nèi)發(fā)展光伏發(fā)電裝機容量，并爭分奪秒地實現(xiàn)凈零目標(biāo)和最快的能源轉(zhuǎn)型，客觀上會遇到很多困難。其中之一就是需要找到合格的人才。據(jù)路透社報道，2030 年太陽能產(chǎn)業(yè)約 80% 的工作崗位將是與安裝相關(guān)的崗位，而這一領(lǐng)域的開發(fā)商已經(jīng)在努力尋找員工。歐洲太陽能電力公司（SolarPower Europe）表示，到2030年，歐盟將需要100多萬名 "太陽能工人"，以實現(xiàn)歐盟最近制定的更高的可再生能源目標(biāo)，結(jié)束該地區(qū)對俄羅斯石油和天然氣的依賴。根據(jù)其REPowerEU倡議，歐盟的目標(biāo)是到2025年將太陽能發(fā)電能力翻一番，達(dá)到320吉瓦，到2030年安裝600吉瓦。

由此可見，機器人技術(shù)對可再生能源的重要性。位于美國舊金山的加利福尼亞初創(chuàng)公司 Built Robotics 在這一領(lǐng)域非?；钴S。該公司在建筑項目和大規(guī)模光伏發(fā)電設(shè)施中使用機器人。據(jù)該公司稱，Built 的挖掘機器人已經(jīng)幫助全國各地安裝了超過 2 千兆瓦的光伏設(shè)備。

一個大型光伏園的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是用數(shù)千根鋼梁建成的，這些鋼梁被小心翼翼地埋在地下。這幾乎是所有大型太陽能項目的關(guān)鍵施工階段。這就是 Built Robotics 公司的系統(tǒng)發(fā)揮作用的地方。 該公司開發(fā)了一種集成機器，可用于該過程的所有階段：測量、部署和推動電桿以及檢查。該公司聲稱，使用其系統(tǒng)建造太陽能地基的速度比傳統(tǒng)方法快三到五倍。 該公司聲稱，"自主化可幫助降低 30% 的成本"，該公司提出的機器人平臺可安裝在現(xiàn)有的建筑設(shè)備上，并通過攝像頭、全球定位系統(tǒng)和人工智能技術(shù)的組合增加自主機器人功能。該技術(shù)系統(tǒng)是否有效，各路投資者已經(jīng)準(zhǔn)備好了賭注，他們迄今已向這家舊金山初創(chuàng)公司認(rèn)捐了 1.12 億美元。

用于太陽能智能工廠的數(shù)字孿生和機器人

還有一家初創(chuàng)企業(yè)將人工智能和機器人技術(shù)應(yīng)用于可再生能源，尤其是光伏發(fā)電。它的名字叫 Terabase Energy。它的總部也設(shè)在美國，在資金方面得到了比爾-蓋茨的 "突破能源風(fēng)險投資公司"（Breakthrough Energy Ventures）的 "青睞"，后者向其投資了 4400 萬美元。這家新公司正在開發(fā)一個數(shù)字化和互聯(lián)自動化平臺，以降低成本，提高大規(guī)模太陽能發(fā)電的可擴展性。

本月，該公司宣布其位于加利福尼亞州伍德蘭的生產(chǎn)設(shè)施 Terafab 啟動，它正在那里建設(shè)第一條 GW 裝配線，以制造其他類似的工業(yè)系統(tǒng)。

完整的 Terafab 系統(tǒng)結(jié)合了項目現(xiàn)場的數(shù)字孿生系統(tǒng)、先進(jìn)的供應(yīng)鏈和庫存管理系統(tǒng)、現(xiàn)場無線數(shù)字指揮中心、現(xiàn)場自動裝配線以及全天候運行的專業(yè)安裝巡回車。

該公司在一份說明中宣布，Terabase 迄今已籌集了 5200 萬美元，本輪融資將被使用：

"通過為大型光伏電站的開發(fā)、建設(shè)和運營建立數(shù)字自動化和機器人平臺，支持公司降低成本和提高太陽能可擴展性的使命"。

機器人輔助工作流程還將確保工人的安全，避免在通常惡劣的室外天氣條件下人工搬運沉重的面板和鋼構(gòu)件。

用于海上風(fēng)電安裝的機器人和傳感器

機器人技術(shù)在可再生能源領(lǐng)域的應(yīng)用同樣適用于風(fēng)力發(fā)電，預(yù)計風(fēng)力發(fā)電的裝機容量將翻一番，甚至更多，因為我們現(xiàn)在談?wù)摰氖浅^ 500 千兆瓦的裝機容量。

就海上風(fēng)能而言，在海上這樣一個非常關(guān)鍵的環(huán)境中工作，復(fù)雜性就更大了。在任何情況下，將價值數(shù)百萬美元、重達(dá) 60 噸的風(fēng)力渦輪機葉片安裝在其底部都是一項挑戰(zhàn)：角度哪怕是誤差零點幾度，都會嚴(yán)重影響機器的發(fā)電能力。如果再考慮到在北海這個最湍急的海域進(jìn)行海上風(fēng)電開發(fā)，就會更加理解其中的挑戰(zhàn)。

有些國家，如英國，正在大力發(fā)展海上風(fēng)電。倫敦帝國學(xué)院的研究表明，今年第一季度，英國三分之一的電力來自風(fēng)力發(fā)電場。但到 2035 年，英國打算實現(xiàn)電力零排放。要實現(xiàn)這一目標(biāo)，還需要大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電裝機。目前，在英國完成一個大型海上項目需要長達(dá) 15 年的時間。真正節(jié)省時間的方法是加快渦輪機的安裝。巨大結(jié)構(gòu)的安裝需要高度專業(yè)化的船只和現(xiàn)場干預(yù)，最長需要 20 個小時。

X-Laboratory 是一家位于荷蘭鹿特丹的機器人工程公司，專門從事高科技設(shè)備和機器人系統(tǒng)的開發(fā)，用于遠(yuǎn)程控制船上的巨型起重機。其解決方案以先進(jìn)的機電一體化和傳感器技術(shù)為基礎(chǔ)。

在海上安裝的各個階段，移動大型風(fēng)力渦輪機部件的技術(shù)系統(tǒng)是一項重大技術(shù)挑戰(zhàn)。為了解決這個問題，X-Laboratory 將空間工程方面的專業(yè)知識與制導(dǎo)和傳感系統(tǒng)的開發(fā)相結(jié)合。

世界上最大的海上風(fēng)力渦輪機安裝商之一 Jan De Nul 集團(tuán)正在開始采用這項技術(shù)。它的船只將使用 X-Laboratory 的海上起重機組合機器人運動補償系統(tǒng)，以便在惡劣天氣條件下進(jìn)行復(fù)雜的安裝。由于該技術(shù)能夠在風(fēng)力較大的條件下工作，因此可以將風(fēng)電場的總安裝時間縮短 25% 以上。目前，該技術(shù)僅用于安裝風(fēng)力渦輪機的地基，但它代表著向前邁出的重要一步。

Built Robotics是一家美國建筑機器人研發(fā)商，致力于制造自動化建筑設(shè)備，公司利用自動化機器人、以及配套的軟件和傳感器把現(xiàn)有的挖掘機變成建筑機器人，使它們可以精準(zhǔn)地挖掘鉆孔數(shù)小時，而不中斷和不出錯，代替熟練工人做繁瑣且危險的工作。

Built Robotics專注于建筑機器人的研發(fā)生產(chǎn)。Built Robotics利用自動化機器人以及配套的軟件和傳感器把現(xiàn)有的挖掘機變成一個“建筑機器人”，讓他們可以精準(zhǔn)地挖掘鉆孔數(shù)小時，而不會中斷，更不會出錯。

Built Robotics是一家建筑機器人研發(fā)商。利用自動化機器人、以及配套的軟件和傳感器把現(xiàn)有的挖掘機變成建筑機器人，使它們可以精準(zhǔn)地挖掘鉆孔數(shù)小時，而不中斷和不出錯，代替熟練工人做繁瑣且危險的工作，近日，Built Robotics獲得1500萬美元A輪融資，恩頤投資領(lǐng)投，參投方包括Great Oaks Venture Capital，F(xiàn)ounders Fund，以及Edward Lando。

builtrobotics的任務(wù)是使大型建筑機械自動化。自2016年成立以來，Built Robotics已將其自主控制功能適配于三種不同尺寸的機器，以適應(yīng)建筑工地上的三種不同應(yīng)用。

而不是從頭開始構(gòu)建建筑設(shè)備，Built Robotics借助其控制平臺使現(xiàn)有建筑設(shè)備自動化。

他們的最初解決方案適用于較小的翻斗式裝載機（ATL-74L），并于2017年進(jìn)行了演示。自那時以來，Built Robotics將其控件部署到了大型挖掘機（AX-162）和推土機（AD-255 XL）上。

所有這三個應(yīng)用程序都需要獨特的操作功能。挖掘與使用推土機搬運泥土有很大不同。

安全是第一要務(wù)

安全對于builtrobotics至關(guān)重要。在施工現(xiàn)場自主操作機器意味著機器人必須能夠看到和感知誤入其工作范圍的人類工人。機器人通過地理保護(hù)將其操作限制在工作現(xiàn)場的指定區(qū)域。

builtrobotics的功能融合了機器上多個攝像頭，GPS，LIDAR和其他傳感器的數(shù)據(jù)，以了解機器人周圍的情況。操作員可以遠(yuǎn)程管理機器操作，并在必要時關(guān)閉或接管手動操作。

``Built公布他們的機器已經(jīng)運行了超過7500小時，并擁有完美的安全記錄。

人工操作員監(jiān)視每個機器人的操作