Аккумулятор Trojan J305G-AC
В условиях увеличения размеров модулей, роста дефицита рабочей силы и повышения рисков для безопасности на рабочем месте автоматизация становится необходимостью.
В будущем солнечные модули будут тяжелее, а не легче. В связи с участившимися случаями града и экстремальных погодных явлений производители модулей, как ожидается, перейдут на более толстое стекло, чтобы повысить ударопрочность и долговечность. Это значительно улучшит их способность выдерживать удары града высокой интенсивности и переносимые ветром обломки. Хотя этот конструктивный сдвиг повышает живучесть системы, он также представляет собой серьёзную проблему: более тяжёлые модули требуют нового подхода к установке.
Современные крупноформатные модули уже весят около 30 килограммов, что выходит за рамки того, с чем могут безопасно работать монтажники. Рекомендации OSHA и модели подъёма NIOSH указывают на риски: перенос тяжёлых предметов несколько раз в день на высоте выше уровня локтей, в стороне от тела (особенно над головой) значительно повышает вероятность травм опорно-двигательного аппарата. Представьте себе бригаду рабочих, которые достают модули весом более 45 кг из ящиков, переносят их по рядам солнечных батарей и устанавливают на системы с фиксированным наклоном или трекерные системы сотни раз в день (особенно при умеренном ветре). Это не просто проблема эффективности, это угроза безопасности на рабочем месте.
Пример робототехники при установке солнечных модулей
Уменьшение размера модулей также не является эффективным решением проблемы веса. Благодаря крупноформатным модулям, рассчитанным на меньшее количество модулей на мегаватт, сократились расходы на стеллажи и конструкции, а также повысилась эффективность установки. Эта экономия в сочетании с появлением пластин диаметром 210 мм, в свою очередь, привела к тому, что размеры модулей и их объёмы достигли масштабов, которые мы наблюдаем сегодня. Если пойти на попятную и уменьшить размер модулей, то количество единиц в проекте увеличится, что приведёт к большему количеству электрических и механических соединений, а это, в свою очередь, увеличит трудозатраты на монтаж, расходы на материалы и риски, связанные с долгосрочной надёжностью. Крупноформатные модули будут по-прежнему использоваться, потому что их преимущества в плане затрат перевешивают сложности, связанные с их обслуживанием. Единственный логичный путь вперёд — исключить человеческий труд из процесса подъёма.
Потребность в автоматизации усугубляется острой нехваткой рабочей силы на ключевых рынках солнечной энергетики, при этом наличие рабочей силы уже ограничивает сроки внедрения. Монтажники солнечных батарей пользуются большим спросом, но их не хватает, и по мере неуклонного роста отрасли разрыв между наличием рабочей силы и потребностями проектов будет только увеличиваться. Вместо того чтобы заставлять работников выполнять повторяющиеся, опасные для здоровья задачи, робототехника может позволить квалифицированным специалистам перейти на более высокооплачиваемые должности, такие как управление проектами, ввод систем в эксплуатацию и электромонтажные работы. Этот сдвиг не только защищает работников, но и создаёт возможности для карьерного роста в отрасли, готовой к долгосрочному развитию.
Скрытые затраты на ручной труд: Вознаграждение рабочего и бюджетные компенсации
Бюджеты на строительство солнечных электростанций включают не только заработную плату рабочих, но и страхование компенсаций работникам, ответственность за травмы и потерю рабочего времени из-за производственных травм. По мере увеличения веса модулей частота травм от перенапряжения, проблем со спиной и заболеваний, связанных с повторяющимися движениями, неизбежно будет расти, увеличивая количество исков о компенсациях работникам и расходы на страхование. Для застройщиков и EPC-компаний это расходы, которые будут распределяться по всем направлениям и оказывать негативное влияние на жизнеспособность проекта.
Если не принять меры, то этот рост рисков станет не только проблемой безопасности, но и финансовой проблемой. Со временем дополнительные расходы на страхование из-за возросшего числа травм компенсируют или даже превысят первоначальные затраты на внедрение робототехники для установки модулей. Проактивно внедряя автоматизацию, компании могут снизить долгосрочную ответственность и перенаправить эти бюджетные средства на более ценные инвестиции в проекты, а не на предотвратимые расходы на лечение травм. Робототехника не только компенсирует финансовые потери, связанные с этими рисками, но и снижает частоту поломок модулей, затраты на контроль качества и техническое обслуживание (Onsite Technologies), а также минимизирует время простоя из-за ветра. В то же время она значительно повышает безопасность работников.
Робототехника: следующая эволюция в установке модулей
Такие компании, как Luminous Robotics, AES Corporation, Sarcos Technology, ULC Technologies и Vispect, решают эту проблему, автоматизируя манипуляции с отдельными модулями и их установку. Эти роботизированные решения устраняют необходимость в физическом труде, позволяют использовать более толстое стекло и более прочные рамы, ускоряют развёртывание и повышают точность, обеспечивая правильную установку модулей и снижая риск их смещения.
По мере того, как роботизированная обработка модулей становится общепринятой практикой, промышленности больше не нужно проектировать модули с учётом ограничений по подъёму человеком. Вместо этого мы можем сделать упор на долговечность и надёжность, оптимизируя панели для автоматизации, а не для ручного труда.
Полная предварительная сборка системы: следующий рубеж
Помимо обработки модулей, компании Terabase Energy, 5B, Planted Solar и Charge Robotics совершают революцию в сфере установки солнечных панелей за счёт предварительной сборки на заводе и роботизированного монтажа на месте. Компания Charge Robotics автоматизирует монтаж модулей, упрощая установку на уровне рядов. Компания Terabase Energy разрабатывает роботизированные решения для установки солнечных панелей, чтобы исключить ручной труд при крупномасштабных установках. Готовые солнечные панели 5B доставляются на место почти полностью собранными, что сокращает объём работ на месте до 80%. Planted Solar - это интеграция автоматизации во весь процесс строительства солнечной электростанции.
Собирая большие секции солнечных батарей в контролируемых условиях или используя полевую робототехнику для установки, эти компании меняют подход к строительству солнечных электростанций.
Почему солнечная промышленность должна сейчас перейти на робототехнику
С увеличением размеров модулей, усугублением нехватки рабочей силы и ростом рисков для безопасности на рабочем месте автоматизация перестаёт быть роскошью — она становится необходимостью.
По мере того, как робототехника будет всё больше интегрироваться в процесс установки солнечных модулей и развёртывания систем, мы, вероятно, увидим разделение на два типа модулей:
Один из вариантов — оптимизировать модули для автоматизированной установки, что позволит создавать более крупные, тяжёлые и долговечные конструкции, с которыми роботы смогут эффективно работать. Другой вариант — сосредоточиться на модулях для ручной установки, которые будут меньше и легче для таких проектов, как жилые, коммерческие и навесы для автомобилей.
Ускорив внедрение робототехники уже сегодня, отрасль сможет отказаться от использования человеческого труда, повысить долговечность модулей и сократить расходы за счёт автоматизации, что приведёт к следующей эволюции солнечной энергетики.