在可再生能源領域采用機器人技術可以填補一個重要空白：大規模開發光伏發電和風力發電，尤其是預計將呈指數級增長的光伏發電和風力發電。國際能源署預測，2022-2027 年期間，全球可再生能源發電能力將增長 2400 千兆瓦。

這是一個令人難以置信的數字，相當于今天中國的全部電力容量，而且必須在數年內建成，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，預計到 2030 年，在并網條件允許的情況下，將有 600 千兆瓦的光伏發電站和風力發電站投入使用。據美國太陽能產業協會（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 "達到 20.2 千兆瓦，比上一年下降 16%，那么實現這些目標所需的加速度將是相當大的。歐盟則打算到 2030 年將可再生能源的約束性目標提高到至少占最終電力消費的 42.5%。這將導致需要大幅增加已安裝的系統。所有這一切都促使投資者關注能夠以機器人系統和人工智能技術的形式實現自動化的公司，以開發光伏和風力發電廠的安裝。

啟示

●可再生能源的發展預計將取得長足進步，但需要合格的人才：僅在光伏領域，2030 年 80% 的工作崗位將與安裝相關。安裝能力需要優化

●采用自動化技術，包括機器人技術和人工智能，可以使光伏和風力發電系統的安裝更加高效、快捷。在這兩個領域，都有初創企業采用了可加快運行速度的流程和技術

●機器人、項目現場的數字雙胞胎、配備人工智能軟件的平臺、傳感器和地理參照系統使專用行業取得了重大進展，為能源轉型做出了貢獻

機器人技術在可再生能源領域的應用：初創企業的實例

要在未來七年內發展光伏發電裝機容量，并爭分奪秒地實現凈零目標和最快的能源轉型，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。據路透社報道，2030 年太陽能產業約 80% 的工作崗位將是與安裝相關的崗位，而這一領域的開發商已經在努力尋找員工。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"，以實現歐盟最近制定的更高的可再生能源目標，結束該地區對俄羅斯石油和天然氣的依賴。根據其REPowerEU倡議，歐盟的目標是到2025年將太陽能發電能力翻一番，達到320吉瓦，到2030年安裝600吉瓦。

由此可見，機器人技術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公司 Built Robotics 在這一領域非常活躍。該公司在建筑項目和大規模光伏發電設施中使用機器人。據該公司稱，Built 的挖掘機器人已經幫助全國各地安裝了超過 2 千兆瓦的光伏設備。

一個大型光伏園的結構基礎是用數千根鋼梁建成的，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鍵施工階段。這就是 Built Robotics 公司的系統發揮作用的地方。 該公司開發了一種集成機器，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，使用其系統建造太陽能地基的速度比傳統方法快三到五倍。 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有的建筑設備上，并通過攝像頭、全球定位系統和人工智能技術的組合增加自主機器人功能。該技術系統是否有效，各路投資者已經準備好了賭注，他們迄今已向這家舊金山初創公司認捐了 1.12 億美元。

用于太陽能智能工廠的數字孿生和機器人

還有一家初創企業將人工智能和機器人技術應用于可再生能源，尤其是光伏發電。它的名字叫 Terabase Energy。它的總部也設在美國，在資金方面得到了比爾-蓋茨的 "突破能源風險投資公司"（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一個數字化和互聯自動化平臺，以降低成本，提高大規模太陽能發電的可擴展性。

本月，該公司宣布其位于加利福尼亞州伍德蘭的生產設施 Terafab 啟動，它正在那里建設第一條 GW 裝配線，以制造其他類似的工業系統。

完整的 Terafab 系統結合了項目現場的數字孿生系統、先進的供應鏈和庫存管理系統、現場無線數字指揮中心、現場自動裝配線以及全天候運行的專業安裝巡回車。

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、建設和運營建立數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件。

用于海上風電安裝的機器人和傳感器

機器人技術在可再生能源領域的應用同樣適用于風力發電，預計風力發電的裝機容量將翻一番，甚至更多，因為我們現在談論的是超過 500 千兆瓦的裝機容量。

就海上風能而言，在海上這樣一個非常關鍵的環境中工作，復雜性就更大了。在任何情況下，將價值數百萬美元、重達 60 噸的風力渦輪機葉片安裝在其底部都是一項挑戰：角度哪怕是誤差零點幾度，都會嚴重影響機器的發電能力。如果再考慮到在北海這個最湍急的海域進行海上風電開發，就會更加理解其中的挑戰。

有些國家，如英國，正在大力發展海上風電。倫敦帝國學院的研究表明，今年第一季度，英國三分之一的電力來自風力發電場。但到 2035 年，英國打算實現電力零排放。要實現這一目標，還需要大力發展風力發電裝機。目前，在英國完成一個大型海上項目需要長達 15 年的時間。真正節省時間的方法是加快渦輪機的安裝。巨大結構的安裝需要高度專業化的船只和現場干預，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，專門從事高科技設備和機器人系統的開發，用于遠程控制船上的巨型起重機。其解決方案以先進的機電一體化和傳感器技術為基礎。

在海上安裝的各個階段，移動大型風力渦輪機部件的技術系統是一項重大技術挑戰。為了解決這個問題，X-Laboratory 將空間工程方面的專業知識與制導和傳感系統的開發相結合。

世界上最大的海上風力渦輪機安裝商之一 Jan De Nul 集團正在開始采用這項技術。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，以便在惡劣天氣條件下進行復雜的安裝。由于該技術能夠在風力較大的條件下工作，因此可以將風電場的總安裝時間縮短 25% 以上。目前，該技術僅用于安裝風力渦輪機的地基，但它代表著向前邁出的重要一步。