Levnější a rychlejší solární projekty díky přenosným továrnám

V posledních desetiletích prudce klesla cena solárních panelů, avšak náklady na instalaci tvoří stále větší podíl celkové ceny. Dlouhý proces instalace solárních farem se tak stává hlavním úzkým hrdlem při zavádění solární energie.

Startup Charge Robotics vyvíjí přenosné továrny na instalaci solárních panelů, které tento proces výrazně urychlují. Továrny jsou dopraveny na místo projektu, kde zařízení, včetně kolejnicových systémů, montážních držáků a panelů, jsou automaticky sestavovány. Robotické vozidlo následně autonomně umisťuje hotový produkt – kompletní část solární farmy – na jeho konečné místo.

„Považujeme to za Henryho Fordův moment pro solární energii,“ říká generální ředitel Banks Hunter, který společně s Maxem Justiczem založil Charge Robotics. „Přecházíme od velmi individuálního, ručního procesu instalace k něčemu mnohem efektivnějšímu a připravenému na hromadnou výrobu. To přináší řadu výhod, včetně konzistence, kvality, rychlosti, nákladů a bezpečnosti.“

V loňském roce tvořila solární energie 81 % nových elektrických kapacit v USA a Hunter s Justiczem považují své továrny za nezbytné pro další zrychlení v tomto odvětví.

Zakladatelé se zpočátku setkali s určitou skepsí. Na začátku loňského roku však nasadili prototyp systému, který úspěšně postavil solární farmu ve spolupráci se společností SOLV Energy, jedním z největších instalatérů solárních systémů v USA. Nyní Charge získal 22 milionů dolarů na první komerční nasazení v letošním roce.

Od chirurgických robotů k solárním robotům

Během studia strojírenství na MIT si Hunter nacházel mnoho důvodů k tvoření. Jedním z nich byl kurz 2.009 (Produktové inženýrské procesy), kde on a jeho spolužáci postavili chytré hodinky pro komunikaci ve vzdálených oblastech.

Po ukončení studia pracoval Hunter pro startupy Shaper Tools a Vicarious Surgical, založené absolventy MIT. Vicarious Surgical je společnost zabývající se lékařskou robotikou, která doposud získala více než 450 milionů dolarů. Hunter byl druhým zaměstnancem a pracoval tam pět let.

„Mnoho praktických, projektově orientovaných kurzů na MIT se přímo promítlo do mé první pracovní role po škole a připravilo mě na samostatnou práci na velkých inženýrských projektech,“ říká Hunter. „Kurz 2.009 byl pro mě zvlášť důležitý. Zakladatelé společnosti Vicarious Surgical se na mě obrátili právě díky síti absolventů kurzu 2.009.“

Již v roce 2017 Hunter a Justicz, který studoval strojírenství a informatiku, diskutovali o společném založení firmy. Museli se však rozhodnout, kam aplikovat své široké inženýrské a produktové dovednosti.

„Oba se velmi zajímáme o klimatické změny. Považujeme je za největší problém, který ovlivňuje největší počet lidí na planetě,“ říká Hunter. „Naše mentalita byla taková, že když dokážeme postavit cokoli, měli bychom postavit něco, na čem skutečně záleží.“

Po stovkách telefonátů lidem v energetickém průmyslu se zakladatelé rozhodli, že solární energie je budoucností výroby energie, protože její cena tak rychle klesá.

„Stává se levnější rychleji než jakákoli jiná forma výroby energie v lidských dějinách,“ říká Hunter.

Když zakladatelé začali navštěvovat staveniště velkých solárních farem, které tvoří většinu výroby energie, nebylo těžké najít úzká hrdla. První staveniště, které navštívili, bylo v poušti Mojave v Kalifornii. Hunter ho popisuje jako obrovskou prašnou kotlinu, kde tisíce dělníků trávili měsíce opakovanými úkony, jako je přesun materiálu a montáž stejných součástí.

„Staveniště mělo asi 2 miliony panelů a každý z nich byl ručně sestaven a upevněn stejným způsobem,“ říká Hunter. „Max a já jsme si mysleli, že je to šílené. To se nedá škálovat tak, aby se energetická síť transformovala v krátkém časovém úseku.“

Hunter říká, že od všech největších solárních společností v USA slyšel, že jejich největším omezením pro škálování je nedostatek pracovních sil. Tento problém zpomaluje růst a ohrožuje projekty.

Hunter a Justicz založili Charge Robotics v roce 2021, aby toto úzké hrdlo překonali. Jejich prvním krokem bylo objednat si solární díly a sestavit je ručně na svých zahradách.

„Odtud jsme vymysleli tuto přenosnou montážní linku, kterou můžeme posílat na staveniště a pak do ní vkládat celý solární systém, včetně ocelových kolejí, montážních držáků, spojovacích materiálů a solárních panelů,“ vysvětluje Hunter. „Montážní linka roboticky sestavuje všechny tyto díly a vyrábí kompletní solární panely, které jsou částmi solární farmy.“

Každý panel představuje 12metrový kus solární farmy a váží asi 360 kilogramů. Robotické vozidlo ho přiveze na jeho konečné místo v terénu. Hunter říká, že systém Charge automatizuje veškerou mechanickou instalaci s výjimkou procesu vtláčení prvních kovových kůlů do země.

Montážní linky Charge mají také systémy strojového vidění, které kontrolují kvalitu každé součásti, a systémy pracují s nejběžnějšími solárními součástmi a velikostmi panelů.

Od pilotního projektu k produktu

Když zakladatelé začali představovat své plány investorům a stavebním firmám, lidé tomu nevěřili.

„Počáteční reakce byla v podstatě: ‚To nikdy nebude fungovat,'“ říká Hunter. „Ale jakmile jsme náš první systém vzali do terénu a lidé ho viděli v provozu, byli mnohem nadšenější a začali věřit, že to je skutečné.“

Od prvního nasazení tým Charge zrychluje a zjednodušuje provoz svého systému. Společnost plánuje zřizovat své továrny na staveništích a provozovat je ve spolupráci se stavebními firmami. Továrny by mohly fungovat i vedle lidských pracovníků.

„S naším systémem lidé dálkově obsluhují robotické zařízení, místo aby sami vkládali šrouby,“ vysvětluje Hunter. „Můžeme zákazníkům v podstatě dodávat sestavené solární panely. Jejich jedinou zodpovědností je dodávat materiály a součásti na velkých paletách, které pak vkládáme do našeho systému.“

Hunter říká, že na stejném místě by se dalo nasadit více továren a mohly by pracovat nepřetržitě 24 hodin denně, 7 dní v týdnu, čímž by se projekty dramaticky urychlily.

„Dosahujeme limitů růstu solární energie, protože těmto společnostem chybí dostatek lidí,“ říká Hunter. „Můžeme stavět mnohem větší místa mnohem rychleji se stejným počtem lidí pouhým odesláním více našich továren. Je to zásadně nový způsob škálování solární energie.“