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資訊頻道可持續的機器人：在德國萊比錫附近，機械手臂正將一塊大型光伏板安裝在架子上。這里正建造一個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電站。光伏板大約占6平方米，重120千克。
隨著(zhù)太陽(yáng)能電池板價(jià)格的一落千丈，全球的太陽(yáng)能發(fā)電量如今正在向上飆升。盡管如此，太陽(yáng)能仍占世界總發(fā)電能力的不到2％。這并不奇怪。每平方米的太陽(yáng)能電池板所產(chǎn)生的電力約為145瓦，僅能點(diǎn)亮兩三個(gè)燈泡。
這就意味著(zhù)，要想讓太陽(yáng)能發(fā)電的效益和一個(gè)大型化石燃料電廠(chǎng)的峰值容量媲美，就要把太陽(yáng)能電池板覆蓋在面積相當于5～6個(gè)像華盛頓特區的國家廣場(chǎng)那么大的地方。更重要的，這么多的電池板，每一個(gè)都是人工安裝的。
目前，德國的一些企業(yè)，例如PV Kraftwerker 和Gehrlicher，正在研發(fā)能夠不分日夜、在各種天氣條件下自動(dòng)安裝地面裝配型太陽(yáng)能電池板的移動(dòng)機器人。PV Kraftwerker所設計的機器人預計能夠組裝發(fā)電廠(chǎng)級的太陽(yáng)能電池板，這種電池板的大小是家庭屋頂電池板的四倍大。
研發(fā)這種機器人的主要目的是節省勞動(dòng)力成本，因為隨著(zhù)電池板價(jià)格的日益降低，勞動(dòng)力成本在太陽(yáng)能發(fā)電中所占的比重就會(huì )隨之增大。據太陽(yáng)能園區建筑公司PV Kraftwerker透露，以前需要35個(gè)工人才能完成的安裝工作，現在只需要3個(gè)，耗費的時(shí)間也只有原來(lái)的1/8。
該公司估計，對于一個(gè)發(fā)電能級為14兆瓦的太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)，人工安裝電池板的成本大約要200萬(wàn)美元。這個(gè)工作如果是由機器人代勞，成本可以減少將近一半。該公司還表示，這款標價(jià)90萬(wàn)美元的機器人，持續使用不到一年，就可以收回成本了。
德國目前正雄心勃勃地計劃，在8年內實(shí)現該國1/3的電力來(lái)自可再生能源，到2050年增至80％?？紤]到這一點(diǎn)，機器人的幫助將有利于這些目標的實(shí)現（見(jiàn)“德國能源大實(shí)驗”）。2011年，德國的太陽(yáng)能裝機量在世界上處于領(lǐng)先地位，當年共安裝了足以產(chǎn)生約7.5千兆瓦（GW）電力的電池板，覆蓋了差不多50平方公里的地面和屋頂。
PV Kraftwerker打造的機器人，用的是來(lái)自日本的現成組件。它的機械手臂架設在一部有著(zhù)類(lèi)似坦克履帶的全地形車(chē)上。在吸盤(pán)抓住電池板的玻璃面后，機械手臂根據相機提供的現場(chǎng)三維視圖指導，將電池板擺放到正確的位置上。
機器人的局限也讓人看到，完全自動(dòng)化安裝過(guò)程是一件非常困難的工作。德國的大部分太陽(yáng)能電力都來(lái)自屋頂的太陽(yáng)能電池板陣列，但由于屋頂的形狀和方向有太多的變化，給機器人的安裝工作增加了難度。更何況PV Kraftwerker的營(yíng)銷(xiāo)主管Markus Gattenlöhner表示，即使是安裝小型太陽(yáng)能農場(chǎng)中使用普通尺寸電池板的太陽(yáng)能電池，人類(lèi)工人的工作速度也比機器人快，成本亦比后者低。
弗勞恩霍夫可持續能源系統中心（Fraunhofer Center for
Sustainable Energy Systems）（見(jiàn)“重新設計太陽(yáng)能發(fā)電Redesigning Solar Power”）的科學(xué)總監Christian
Hoepfner也認為，機器人的作用會(huì )很有限。“但對于大型的、架設在地面的安裝工程，我能看到它們的好處，”他說(shuō)。“當你要用相同的電池板覆蓋一大片的地方時(shí)，你自然會(huì )這么想，‘為什么不讓機器人來(lái)安裝這些東西呢？’隨著(zhù)安裝規模的增大，對機器人的使用就不可避免了。”
Sustainable Energy Systems）（見(jiàn)“重新設計太陽(yáng)能發(fā)電Redesigning Solar Power”）的科學(xué)總監Christian
Hoepfner也認為，機器人的作用會(huì )很有限。“但對于大型的、架設在地面的安裝工程，我能看到它們的好處，”他說(shuō)。“當你要用相同的電池板覆蓋一大片的地方時(shí)，你自然會(huì )這么想，‘為什么不讓機器人來(lái)安裝這些東西呢？’隨著(zhù)安裝規模的增大，對機器人的使用就不可避免了。”
到目前為止，PV Kraftwerker研發(fā)的機器人只能做一件事：把電池板放在人類(lèi)已經(jīng)安裝好的金屬架上。還需要兩個(gè)工人走在機器人旁邊，用螺釘將電池板固定在金屬架上并接通上電路。
然而，隨著(zhù)機器人其他組件逐漸變得自動(dòng)化，機器人在安裝過(guò)程中的應用可能會(huì )變得越來(lái)越普遍?，F在，PV Kraftwerker和其他同類(lèi)型的公司也在研發(fā)另外一種機器人，它們在全球定位系統（GPS）的引導下，能在地面上鑿出洞來(lái)，再把電池板裝在里面，這樣就不需要人類(lèi)工人來(lái)安裝金屬架了。一些較新型的太陽(yáng)能電池組件無(wú)需人類(lèi)用螺釘固定，可以被“抓”到或粘到位置上。特制的插頭甚至可以讓機器人進(jìn)行電路連接（見(jiàn)“太陽(yáng)能電池板的新設計，使安裝更便宜New Solar Panel Designs Make Installation Cheaper”）。
這些機器人可以在惡劣的環(huán)境中提供電力。日本政府已經(jīng)委托PV Kraftwerker公司開(kāi)發(fā)一種適合本國的機器安裝工人。它們將能夠獨立在福島核電廠(chǎng)災害現場(chǎng)附近受輻射的地區安裝一個(gè)太陽(yáng)能電廠(chǎng)。Gattenlöhner說(shuō)，日本政府希望在六個(gè)月內就收到這些機器人。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號