太阳能过去、现在与未来（一）：安装自动化

流氓生涯

太阳能发展至今，有几个常被批评的主要缺点，首先是昂贵；其次是?靠天吃饭?，供电情况仰赖天气，以及夜间无法发电；最为人垢病的则是以往制造一个太阳能电池，用到坏，所发出来电力，还少于制造它所需要的能源。
但这些都已经是过去式了，太阳能价格经历近年的崩跌，虽然目前仍然比其他能源贵，但已非以往的天价；而各种能源储存科技也正在发展；2013年，由于太阳能电池能源效率提升，太阳能电池毕生所发的电力扣掉制造所需能源，可望由负转正。
这是太阳能的过去与现在，那么太阳能的未来要往哪里走？本系列将探讨许多新技术，让我们一窥这个重要可再生能源的未来发展。

系列一：安装自动化
在台湾，往往提到太阳能就直接想到太阳能电板，目前的太阳能发电其实应该分为两大类：聚光式太阳能，与太阳能电池。聚光式太阳能的原理跟我们小时候用放大镜聚光烧纸的原理一样，使用各种不同的反射镜，聚焦加热，以热能煮水产生蒸汽来发电，这部分后续再谈。


太阳能电池模组，由许多太阳能电板与电路等其他零组件所组成，则是直接把光能转换成电能。台湾较熟悉太阳能电板与电池模组──因为许多台厂有在生产。


2011年以来，太阳能电板价格经历了有如地震走山一样的大崩盘（可参考Energy trend：不堪价格竞争压力，中小型太阳能厂商暂时关闭产能），许多人认为太阳能电板已经降到一个极限，不容易再进一步降低价格了。

降低安装成本为关键
但这不表示太阳能电池的总体发电成本就不能再下降，在电板价格崩跌后，占总体成本的比例下降，而太阳能电池除了电板本身，还有模组制造成本，以及最后的安装成本。在人工昂贵的欧美国家，安装成本居高不下，以德国来说，太阳能电池发电的总成本，竟有高达7成来自于安装过程，而有3成为工人的劳力成本，几乎与太阳能电池模组本身相当。
因此，与其汲汲营营的再压低太阳能电板的价格，想办法降低安装成本更能有效的压低总成本，进一步使太阳能电池发电更有竞争力。
发展自动化安装机器人
德国身为劳工雇用成本数一数二高的国家，很早就开始着眼如何减少安装过程的劳工成本，他们想到的办法是：发展自动化安装机器人。
PV Kraftwerke在2012年7月发表了?Momo?自动化机器人，虽然讲自动化机器人好像很?高科技?，其实只是一台采购市面上现有零件组装的拼装车，技术性门槛并不高，它的全身零组件都从日本市面上就买得到。


拼装车的基础是一辆小型履带式全地形车辆，上头加装一只长的长机械臂，机械臂前端装上日本开发的，专门用来运送玻璃的工业用吸盘，德国人很聪明的想到这个吸盘也可以用来吸太阳能电板。车上还装有3架摄影机，提供影像，经专用软件计算出空间定位资讯，以适应不同的安装场所与地形。

Momo机器人省工、零错误
以往PV Kraftwerke安装太阳能电池，需要一整组包含35个工人的安装团队，而改用?Momo?机器人以后，只需要1个人驾驶?Momo?以吸盘吸起太阳能电板模组，放至定位，另外2名工人将模组锁在预先架设好的底座上固定就好了，总共只要3名劳工，安装时间更可以降低到原本的8分之1。
机器人还能排除人为错误的风险，所谓人就是会犯错，以往以人来安装时，经常因为一不小心，把太阳能电板模组摔到地上、碰到建物而撞坏，或是因组装不当而毁损；使用机器人以程式化设定安装时，发生错误的机会降到几近于零，省下了非常多额外成本。
而机器人风雨无阻，更是一大利器，以往要是遇上大雨、下雪、风大或夜间，工人的人身安全有危险，失误也可能会增加，只好停工，若使用机器人，则可全年无修，大为减少施工时间，也可望降低安装总成本。
在这个状况下，PV Kraftwerke估计，以往一座14MW的太阳能发电厂，安装工程经费约需要200万美元，若以机器人安装，则可以节省一半。

研究安装机器人的德厂不只有PV Kraftwerke，Gehrlicher Solar AG更早在2010年就推出?Gehrlicher Assembly Robot?，与特制的运送车一起运作，可以从运送到组装一贯作业，在intersolar 2010大会上获颁intersolar大奖。
参考资料：These Robots Install Solar Panels

随插即用方法，可节省时间人力
另一方面，其他太阳能厂则想出了如同预铸混凝土一样概念的策略。
以往安装太阳能电池模组，得先在客户的屋顶上栓紧好几组金属轨道，组成支架底座，底座设置完成后，工人才把太阳能电板模组栓在底座上，拉出接地线、电力缆线等等，整个过程需耗费大量人力。


如果在工厂中就把支架与线路一起制作完成，就像预铸混凝土一样，那到现场?随插即用?，能节省大量时间。
2011年10月，Solon Energy在2011国际太阳能会议（2011 Solar Power International conference）上，推出商用屋顶太阳能电板模组解决方案SOLquick，使用质轻坚固不导电的Fibrex材质，减轻重量，可节省运送与施工成本；不导电因此无需安装接地线；?随插即用?让SOLquick节省物理施工安装时间达85%，节省电力系统施工时间一半，10个单位模组只需要1人时即可安装完成。SOLquick于2012年正式推出，并于2012年6月得到intersolar大奖。
中国的天合光能也开发了类似的内建支架模组，只是用的是金属支架，宣称发电成本每瓦可节省10美分。

文章是转过来的，觉得写得蛮好的。

yhfwinner

这个厉害呀！

gy1983gy

额，看来我还在原始社会。。