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SunPower全新太陽(yáng)能構(gòu)想:光伏+無(wú)人機(jī)+機(jī)器人

來(lái)源:OFweek太陽(yáng)能光伏網(wǎng) 2016/10/13 11:41:56

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中玻網(wǎng)】太陽(yáng)能價(jià)格直直落,太陽(yáng)能大廠積較尋求增加附加價(jià)值,如今太陽(yáng)能計(jì)劃要用上無(wú)人機(jī)、機(jī)器人,還要能與農(nóng)業(yè)結(jié)合,完全利用土地,美國(guó)晶硅太陽(yáng)能電池大廠太陽(yáng)能源(SunPower)于2016年9月發(fā)布第三代“綠洲”(Oasis)大型太陽(yáng)能計(jì)劃平臺(tái),揭示大型太陽(yáng)能計(jì)劃的未來(lái)方向。
  
  太陽(yáng)能源表示,當(dāng)前太陽(yáng)能采購(gòu)合約價(jià)直直落,必須在系統(tǒng)中檢視每個(gè)細(xì)節(jié),從中找出較好佳化一切的辦法。綠洲平臺(tái)整合了發(fā)電場(chǎng)地規(guī)劃設(shè)計(jì)工具、機(jī)器人、無(wú)人機(jī)以及與農(nóng)業(yè)的整合,從較好初的規(guī)畫(huà)設(shè)計(jì),到之后的營(yíng)運(yùn)與維修,一體尋求打破。目前已經(jīng)有相當(dāng)于700百萬(wàn)瓦(Megawatt)規(guī)模的太陽(yáng)能計(jì)劃應(yīng)用綠洲平臺(tái),2017年,太陽(yáng)能源所有的計(jì)劃都將應(yīng)用第三代綠洲平臺(tái)。

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        在美國(guó)能源部“射日計(jì)劃”(SunShot Initiative)協(xié)助開(kāi)發(fā)下,太陽(yáng)能源第三代綠洲平臺(tái)提供可配合無(wú)人機(jī)的軟件設(shè)計(jì)工具,稱為大部分國(guó)家能源較好佳化(globalenergyoptimization,GEO)系統(tǒng),可由無(wú)人機(jī)飛越大量場(chǎng)址上空,快速拍下照片測(cè)量場(chǎng)址地形,上傳至云端平臺(tái),軟件自動(dòng)較好佳化場(chǎng)址設(shè)計(jì),以這種方式規(guī)劃發(fā)電場(chǎng),設(shè)計(jì)速度比過(guò)去快上90%,還能適應(yīng)不規(guī)則形狀的場(chǎng)址,利用畸零地空間,而每增加10英畝可用土地面積,就相當(dāng)于增加2~4百萬(wàn)瓦發(fā)電容量,對(duì)大型計(jì)劃來(lái)說(shuō)其影響不可小覷。
  
  在計(jì)劃興建完成后,無(wú)人機(jī)還可用來(lái)監(jiān)測(cè)發(fā)電狀況,如以紅外線找尋有沒(méi)有異常熱點(diǎn),有的話代表可能有短路等現(xiàn)象,派出無(wú)人機(jī)可快速大量勘查發(fā)電場(chǎng)地,比起派出人員檢視更節(jié)省時(shí)間與人事成本。
  
  太陽(yáng)能電池面板需要定期洗除灰塵,以免灰塵堆積遮蔽陽(yáng)光影響發(fā)電能力,過(guò)去以人力清潔,不僅耗時(shí)、提高人事成本也更耗水。綠洲平臺(tái)在營(yíng)運(yùn)階段搭配機(jī)器人自動(dòng)清潔,只需3名員工與一輛貨卡車(chē),就能在10小時(shí)內(nèi)清潔10百萬(wàn)瓦太陽(yáng)能面板,比傳統(tǒng)方式快10倍,并節(jié)省75%用水,機(jī)器人技術(shù)來(lái)自2013年購(gòu)并的Greenbotics,再加上射日計(jì)劃協(xié)助持續(xù)開(kāi)發(fā)而成。
  
  過(guò)去太陽(yáng)能計(jì)劃的主要成本都來(lái)自太陽(yáng)能面板本身,隨著硬件成本持續(xù)降低,如今后續(xù)營(yíng)運(yùn)維護(hù)成本占總成本比重越來(lái)越高,可達(dá)總計(jì)劃成本的15%之多,而使用機(jī)器人可有效節(jié)省營(yíng)運(yùn)維護(hù)成本。過(guò)去太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)商主要都將焦點(diǎn)集中在面板本身,如今更重視系統(tǒng)其他各環(huán)節(jié)的創(chuàng)新,應(yīng)用無(wú)人機(jī)、機(jī)器人、云端軟件,以減低成本,加快速度,并讓太陽(yáng)能更可靠。
  
  綠洲平臺(tái)更利于與其他用途共存
  
  綠洲平臺(tái)在太陽(yáng)能面板支架與定日系統(tǒng)也有革新。過(guò)去大型太陽(yáng)能計(jì)劃的支架與定日系統(tǒng)是整排相連,這樣的設(shè)計(jì)雖然裝設(shè)較方便,并可節(jié)省馬達(dá)動(dòng)力元件,但是缺點(diǎn)是面板綁成了“連環(huán)船”導(dǎo)致對(duì)地形的適應(yīng)能力變差,中間若有地形起伏就無(wú)法裝設(shè)。綠洲平臺(tái)的面板支架單獨(dú)不相連,形狀也較為正方,長(zhǎng)度由90米縮短為45米,對(duì)地形的適應(yīng)能力更強(qiáng),競(jìng)爭(zhēng)系統(tǒng)頂多能安裝在傾斜6度的坡度上,綠洲平臺(tái)可適應(yīng)到10度,并由于長(zhǎng)度較短,更能因應(yīng)不同不規(guī)則形狀的場(chǎng)址。
  
  寬度方面加倍,因此可容納雙倍的面板,讓單一支架能產(chǎn)生雙倍能源,如此一來(lái),定日系統(tǒng)等成本就相對(duì)少了一半,過(guò)去太陽(yáng)能計(jì)劃不這么設(shè)計(jì),是因?yàn)殡p倍的寬度,遇上大風(fēng),迎風(fēng)面也是雙倍,將容易遭到吹壞受損,但太陽(yáng)能源認(rèn)為以現(xiàn)有的材料與結(jié)構(gòu)技術(shù),已經(jīng)可以完全克服抗風(fēng)問(wèn)題。另一方面,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上也加以整合簡(jiǎn)化,去除電路盒、集線架、馬達(dá)電池等容易造成故障的元件,元件減少不僅可以加快安裝速度,也能減少維修成本。
  
  過(guò)去定日系統(tǒng)以間接計(jì)算的方式,利用GPS定位,計(jì)算所處地點(diǎn)與太陽(yáng)的角度來(lái)決定面板的角度,如今計(jì)算方式也升級(jí)為更直接,每個(gè)綠洲平臺(tái)面板支架都有單獨(dú)設(shè)備即時(shí)計(jì)算發(fā)電的電壓與電流,據(jù)此計(jì)算是否處于較好適角度,隨時(shí)將面板朝向較好佳角度。
  
  過(guò)去大型太陽(yáng)能計(jì)劃經(jīng)常遭到詬病的一點(diǎn)是需要占用大量土地面積,而與農(nóng)牧業(yè)互相競(jìng)爭(zhēng)土地,若太陽(yáng)能要能長(zhǎng)久持續(xù)發(fā)展,必須要能在土地方面與其他用途共存才行。為此,太陽(yáng)能源與加州大學(xué)戴維斯分校合作,研究如何讓大型太陽(yáng)能計(jì)劃與其他用途共存。
  
  綠洲平臺(tái)由于支架不再是“連環(huán)船”,可以彼此分開(kāi)一段距離,不會(huì)成為長(zhǎng)條形路障,因此比先前的設(shè)計(jì)更利于與其他用途共存。2015年時(shí),太陽(yáng)能源為蘋(píng)果(Apple)在中國(guó)興建可讓牦牛自由在面板之間穿梭的太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng),太陽(yáng)能源正積較往這個(gè)方向思考。
  
  太陽(yáng)能源在其研發(fā)農(nóng)場(chǎng)上,試驗(yàn)于太陽(yáng)能面板的間隙種植翻潛與胡椒以及其他農(nóng)作物,加州大學(xué)戴維斯分校研究團(tuán)隊(duì)在2010年已經(jīng)成功在太陽(yáng)能面板遮蔭下種植作物,不過(guò),還有許多方面需要研究與調(diào)整,首先是如何平衡發(fā)電能力與農(nóng)作物產(chǎn)出的需求;作物的選擇也是一大學(xué)問(wèn),番茄可能不是較好適合的作物;面板的形狀也需要調(diào)整,如今使用的方形面板,若要搭配農(nóng)作物,可能需改變成其他形狀,做出完全不同的設(shè)計(jì)。
  
  無(wú)人機(jī)、機(jī)器人與農(nóng)業(yè)結(jié)合,太陽(yáng)能不僅在面板本身技術(shù)上快速成長(zhǎng),隨著應(yīng)用日廣,以及激烈競(jìng)爭(zhēng)下的市場(chǎng)壓力,在應(yīng)用的思惟上也正在有革命性的轉(zhuǎn)變。

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