在可再生能源领域采用机器人技术可以填补一个重要空白：大规模开发光伏发电和风力发电，尤其是预计将呈指数级增长的光伏发电和风力发电。国际能源署预测，2022-2027 年期间，全球可再生能源发电能力将增长 2400 千兆瓦。

这是一个令人难以置信的数字，相当于今天中国的全部电力容量，而且必须在数年内建成，并且必须采用使用机器人和自动化的新施工方法。

仅就美国而言，由于《降低通货膨胀法案》的影响，预计到 2030 年，在并网条件允许的情况下，将有 600 千兆瓦的光伏发电站和风力发电站投入使用。据美国太阳能产业协会（Solar Energy Industry Association）报道，如果考虑到美国 2022 年的新增太阳能安装量 "仅 "达到 20.2 千兆瓦，比上一年下降 16%，那么实现这些目标所需的加速度将是相当大的。欧盟则打算到 2030 年将可再生能源的约束性目标提高到至少占最终电力消费的 42.5%。这将导致需要大幅增加已安装的系统。所有这一切都促使投资者关注能够以机器人系统和人工智能技术的形式实现自动化的公司，以开发光伏和风力发电厂的安装。

启示

●可再生能源的发展预计将取得长足进步，但需要合格的人才：仅在光伏领域，2030 年 80% 的工作岗位将与安装相关。安装能力需要优化

●采用自动化技术，包括机器人技术和人工智能，可以使光伏和风力发电系统的安装更加高效、快捷。在这两个领域，都有初创企业采用了可加快运行速度的流程和技术

●机器人、项目现场的数字双胞胎、配备人工智能软件的平台、传感器和地理参照系统使专用行业取得了重大进展，为能源转型做出了贡献

机器人技术在可再生能源领域的应用：初创企业的实例

要在未来七年内发展光伏发电装机容量，并争分夺秒地实现净零目标和最快的能源转型，客观上会遇到很多困难。其中之一就是需要找到合格的人才。据路透社报道，2030 年太阳能产业约 80% 的工作岗位将是与安装相关的岗位，而这一领域的开发商已经在努力寻找员工。欧洲太阳能电力公司（SolarPower Europe）表示，到2030年，欧盟将需要100多万名 "太阳能工人"，以实现欧盟最近制定的更高的可再生能源目标，结束该地区对俄罗斯石油和天然气的依赖。根据其REPowerEU倡议，欧盟的目标是到2025年将太阳能发电能力翻一番，达到320吉瓦，到2030年安装600吉瓦。

由此可见，机器人技术对可再生能源的重要性。位于美国旧金山的加利福尼亚初创公司 Built Robotics 在这一领域非常活跃。该公司在建筑项目和大规模光伏发电设施中使用机器人。据该公司称，Built 的挖掘机器人已经帮助全国各地安装了超过 2 千兆瓦的光伏设备。

一个大型光伏园的结构基础是用数千根钢梁建成的，这些钢梁被小心翼翼地埋在地下。这几乎是所有大型太阳能项目的关键施工阶段。这就是 Built Robotics 公司的系统发挥作用的地方。 该公司开发了一种集成机器，可用于该过程的所有阶段：测量、部署和推动电杆以及检查。该公司声称，使用其系统建造太阳能地基的速度比传统方法快三到五倍。 该公司声称，"自主化可帮助降低 30% 的成本"，该公司提出的机器人平台可安装在现有的建筑设备上，并通过摄像头、全球定位系统和人工智能技术的组合增加自主机器人功能。该技术系统是否有效，各路投资者已经准备好了赌注，他们迄今已向这家旧金山初创公司认捐了 1.12 亿美元。

用于太阳能智能工厂的数字孪生和机器人

还有一家初创企业将人工智能和机器人技术应用于可再生能源，尤其是光伏发电。它的名字叫 Terabase Energy。它的总部也设在美国，在资金方面得到了比尔-盖茨的 "突破能源风险投资公司"（Breakthrough Energy Ventures）的 "青睐"，后者向其投资了 4400 万美元。这家新公司正在开发一个数字化和互联自动化平台，以降低成本，提高大规模太阳能发电的可扩展性。

本月，该公司宣布其位于加利福尼亚州伍德兰的生产设施 Terafab 启动，它正在那里建设第一条 GW 装配线，以制造其他类似的工业系统。

完整的 Terafab 系统结合了项目现场的数字孪生系统、先进的供应链和库存管理系统、现场无线数字指挥中心、现场自动装配线以及全天候运行的专业安装巡回车。

该公司在一份说明中宣布，Terabase 迄今已筹集了 5200 万美元，本轮融资将被使用：

"通过为大型光伏电站的开发、建设和运营建立数字自动化和机器人平台，支持公司降低成本和提高太阳能可扩展性的使命"。

机器人辅助工作流程还将确保工人的安全，避免在通常恶劣的室外天气条件下人工搬运沉重的面板和钢构件。

用于海上风电安装的机器人和传感器

机器人技术在可再生能源领域的应用同样适用于风力发电，预计风力发电的装机容量将翻一番，甚至更多，因为我们现在谈论的是超过 500 千兆瓦的装机容量。

就海上风能而言，在海上这样一个非常关键的环境中工作，复杂性就更大了。在任何情况下，将价值数百万美元、重达 60 吨的风力涡轮机叶片安装在其底部都是一项挑战：角度哪怕是误差零点几度，都会严重影响机器的发电能力。如果再考虑到在北海这个最湍急的海域进行海上风电开发，就会更加理解其中的挑战。

有些国家，如英国，正在大力发展海上风电。伦敦帝国学院的研究表明，今年第一季度，英国三分之一的电力来自风力发电场。但到 2035 年，英国打算实现电力零排放。要实现这一目标，还需要大力发展风力发电装机。目前，在英国完成一个大型海上项目需要长达 15 年的时间。真正节省时间的方法是加快涡轮机的安装。巨大结构的安装需要高度专业化的船只和现场干预，最长需要 20 个小时。

X-Laboratory 是一家位于荷兰鹿特丹的机器人工程公司，专门从事高科技设备和机器人系统的开发，用于远程控制船上的巨型起重机。其解决方案以先进的机电一体化和传感器技术为基础。

在海上安装的各个阶段，移动大型风力涡轮机部件的技术系统是一项重大技术挑战。为了解决这个问题，X-Laboratory 将空间工程方面的专业知识与制导和传感系统的开发相结合。

世界上最大的海上风力涡轮机安装商之一 Jan De Nul 集团正在开始采用这项技术。它的船只将使用 X-Laboratory 的海上起重机组合机器人运动补偿系统，以便在恶劣天气条件下进行复杂的安装。由于该技术能够在风力较大的条件下工作，因此可以将风电场的总安装时间缩短 25% 以上。目前，该技术仅用于安装风力涡轮机的地基，但它代表着向前迈出的重要一步。