211service.com
Deze robots installeren zonnepanelen
Nu de prijs van zonnepanelen is gedaald, stijgt de hoeveelheid zonne-energie die wereldwijd wordt opgewekt enorm. Toch is zonne-energie nog steeds goed voor minder dan 2 procent van de totale elektriciteitscapaciteit in de wereld. En een klein wonder. Elke vierkante meter zonnepaneel genereert ongeveer 145 watt elektrisch vermogen, genoeg om slechts twee of drie gloeilampen te laten branden.
Dat betekent dat je de National Mall in Washington, D.C. vijf of zes keer moet overbruggen om de piekcapaciteit van een grote elektriciteitscentrale op fossiele brandstoffen te evenaren. Bovendien moet elk van die panelen met de hand worden geïnstalleerd.
Nu bedrijven zoals PV-krachtcentrale en Gehrlicher in Duitsland ontwikkelen mobiele robots die dag en nacht automatisch grondgemonteerde zonnepanelen kunnen installeren, bij alle weersomstandigheden. De robot van PV Kraftwerker is ontworpen om zonnepanelen van krachtcentralekwaliteit te assembleren, die vier keer zo groot zijn als de zonnepanelen die je op een huis zou zien.
Het belangrijkste idee is om geld te besparen op arbeid, wat een steeds groter deel van de kosten van zonne-energie uitmaakt naarmate panelen goedkoper worden. Volgens PV Kraftwerker, een bouwbedrijf gespecialiseerd in zonneparken, kunnen installaties die vroeger 35 arbeiders nodig hadden, nu worden gedaan met slechts drie arbeiders op een achtste van de tijd.
Voor een zonne-energiecentrale van 14 megawatt, schat het bedrijf, zou het ongeveer $ 2 miljoen kosten om de panelen handmatig te installeren. Het gebruik van de robot zou die kosten met bijna de helft kunnen verminderen. Het bedrijf zegt dat de robot, die $ 900.000 kost, zichzelf in minder dan een jaar bij regelmatig gebruik kan terugbetalen.
Robothulp zou een pluspunt kunnen zijn gezien de ambitieuze plannen van Duitsland om binnen acht jaar een derde van zijn elektriciteit uit hernieuwbare bronnen te halen en tegen 2050 80 procent (zie The Great German Energy Experiment ). Duitsland was in 2011 de wereldleider op het gebied van zonne-installaties, waarbij panelen werden geplaatst die ongeveer 7,5 gigawatt kunnen genereren en naar schatting 50 vierkante kilometer grond en daken bedekken.
PV Kraftwerker bouwde zijn robot van kant-en-klare Japanse componenten. De machine bestaat uit een robotarm die is gemonteerd op een terreinwagen met tankachtige rupsbanden. Zuignappen grijpen het glazen oppervlak van de zonnepanelen vast en de arm zwaait ze op hun plaats, geleid door camera's die de robot een driedimensionaal beeld van de scène geven.
De beperkingen van de robot geven een idee van hoe moeilijk het zal zijn om het installatieproces volledig te automatiseren. Veel zonne-energie in Duitsland wordt opgewekt door dakarrays, maar de vorm en oriëntatie van daken is te gevarieerd voor robots om te hanteren. Zelfs voor kleine zonneparken en die met panelen van gewone afmetingen, zijn menselijke arbeiders zowel sneller als goedkoper dan de robot, zegt Markus Gattenlöhner, hoofd marketing bij PV Kraftwerker.
Christian Hoepfner, wetenschappelijk directeur bij de Fraunhofer Centrum voor Duurzame Energiesystemen (zie Redesigning Solar Power), is het ermee eens dat de rol van robots beperkt zal zijn. Maar ik zie de schoonheid ervan voor grote, op de grond gemonteerde installaties, zegt hij. Als je denkt aan enorme velden bedekt met identieke panelen, denk je: waarom zou je het niet door een robot laten doen? Naarmate de installaties groter worden, is het onvermijdelijk.
Tot nu toe kan de PV Kraftwerker-robot maar één ding: panelen leggen op een metalen frame dat al door mensen is geïnstalleerd. Twee mensen die naast de robot lopen, schroeven de panelen op het frame en maken elektrische verbindingen.
Toch kan robotinstallatie vaker voorkomen naarmate andere componenten worden aangepast aan automatisering. PV Kraftwerker en andere bedrijven ontwikkelen ook robots die, begeleid door GPS, palen in de grond kunnen slaan en er vervolgens panelen op kunnen monteren, zodat werknemers geen frames hoeven te installeren. Nieuwere zonnepanelen kunnen op hun plaats worden geklikt of gelijmd in plaats van erin te worden geschroefd. Met speciale pluggen kunnen robots zelfs de elektrische aansluitingen maken (zie Nieuwe ontwerpen voor zonnepanelen maken installatie goedkoper ).
Dergelijke robots kunnen nuttig zijn om elektriciteit naar onherbergzame omgevingen te brengen. De Japanse regering gaf PV Kraftwerker de opdracht om een versie van zijn robot te ontwikkelen die grotendeels zelfstandig een zonne-energiecentrale zou kunnen installeren in radioactieve gebieden nabij de plaats van de ramp met de kerncentrale in Fukushima. Gattenlöhner zegt dat de Japanse regering de robot binnen zes maanden wil hebben.