SunPower的全新太陽能構(gòu)想

　　太陽能價格直直落，太陽能大廠積極尋求增加附加價值，如今太陽能計劃要用上無人機、機器人，還要能與農(nóng)業(yè)結(jié)合，徹底利用土地，美國晶硅太陽能電池大廠太陽能源（SunPower）于2016年9月發(fā)布第三代“綠洲”（Oasis）大型太陽能計劃平臺，揭示大型太陽能計劃的未來方向。

　　太陽能源表示，當(dāng)前太陽能采購合約價直直落，必須在系統(tǒng)中檢視每個細(xì)節(jié)，從中找出最佳化一切的辦法。綠洲平臺整合了發(fā)電場地規(guī)劃設(shè)計工具、機器人、無人機以及與農(nóng)業(yè)的整合，從最初的規(guī)畫設(shè)計，到之后的營運與維修，全面尋求突破。目前已經(jīng)有相當(dāng)于700百萬瓦（Megawatt）規(guī)模的太陽能計劃應(yīng)用綠洲平臺，2017年，太陽能源所有的計劃都將應(yīng)用第三代綠洲平臺。

　　在美國能源部“射日計劃”（SunShotInitiative）協(xié)助開發(fā)下，太陽能源第三代綠洲平臺提供可配合無人機的軟件設(shè)計工具，稱為全球能源最佳化（globalenergyoptimization，GEO）系統(tǒng)，可由無人機飛越大量場址上空，快速拍下照片測量場址地形，上傳至云端平臺，軟件自動最佳化場址設(shè)計，以這種方式規(guī)劃發(fā)電場，設(shè)計速度比過去快上90%，還能適應(yīng)不規(guī)則形狀的場址，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2~4百萬瓦發(fā)電容量，對大型計劃來說其影響不可小覷。

　　在計劃興建完成后，無人機還可用來監(jiān)測發(fā)電狀況，如以紅外線找尋有沒有異常熱點，有的話代表可能有短路等現(xiàn)象，派出無人機可快速大量勘查發(fā)電場地，比起派出人員檢視更節(jié)省時間與人事成本。

　　太陽能電池面板需要定期洗除灰塵，以免灰塵堆積遮蔽陽光影響發(fā)電能力，過去以人力清潔，不僅耗時、提高人事成本也更耗水。綠洲平臺在營運階段搭配機器人自動清潔，只需3名員工與一輛貨卡車，就能在10小時內(nèi)清潔10百萬瓦太陽能面板，比傳統(tǒng)方式快10倍，并節(jié)省75%用水，機器人技術(shù)來自2013年購并的Greenbotics，再加上射日計劃協(xié)助持續(xù)開發(fā)而成。

　　過去太陽能計劃的主要成本都來自太陽能面板本身，隨著硬件成本持續(xù)降低，如今后續(xù)營運維護成本占總成本比重越來越高，可達(dá)總計劃成本的15%之多，而使用機器人可有效節(jié)省營運維護成本。過去太陽能開發(fā)商主要都將焦點集中在面板本身，如今更重視系統(tǒng)其他各環(huán)節(jié)的創(chuàng)新，應(yīng)用無人機、機器人、云端軟件，以減低成本，加快速度，并讓太陽能更可靠。

　　綠洲平臺更利于與其他用途共存

　　綠洲平臺在太陽能面板支架與定日系統(tǒng)也有革新。過去大型太陽能計劃的支架與定日系統(tǒng)是整排相連，這樣的設(shè)計雖然裝設(shè)較方便，并可節(jié)省馬達(dá)動力元件，但是缺點是面板綁成了“連環(huán)船”導(dǎo)致對地形的適應(yīng)能力變差，中間若有地形起伏就無法裝設(shè)。綠洲平臺的面板支架獨立不相連，形狀也較為正方，長度由90米縮短為45米，對地形的適應(yīng)能力更強，競爭系統(tǒng)頂多能安裝在傾斜6度的坡度上，綠洲平臺可適應(yīng)到10度，并由于長度較短，更能因應(yīng)不同不規(guī)則形狀的場址。

　　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，定日系統(tǒng)等成本就相對少了一半，過去太陽能計劃不這么設(shè)計，是因為雙倍的寬度，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)問題。另一方面，在系統(tǒng)設(shè)計上也加以整合簡化，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。

　　過去定日系統(tǒng)以間接計算的方式，利用GPS定位，計算所處地點與太陽的角度來決定面板的角度，如今計算方式也升級為更直接，每個綠洲平臺面板支架都有獨立設(shè)備即時計算發(fā)電的電壓與電流，據(jù)此計算是否處于最適角度，隨時將面板朝向最佳角度。

　　過去大型太陽能計劃經(jīng)常遭到詬病的一點是需要占用大量土地面積，而與農(nóng)牧業(yè)互相競爭土地，若太陽能要能長久持續(xù)發(fā)展，必須要能在土地方面與其他用途共存才行。為此，太陽能源與加州大學(xué)戴維斯分校合作，研究如何讓大型太陽能計劃與其他用途共存。

　　綠洲平臺由于支架不再是“連環(huán)船”，可以彼此分開一段距離，不會成為長條形路障，因此比先前的設(shè)計更利于與其他用途共存。2015年時，太陽能源為蘋果（Apple）在中國興建可讓牦牛自由在面板之間穿梭的太陽能發(fā)電場，太陽能源正積極往這個方向思考。

　　太陽能源在其研發(fā)農(nóng)場上，試驗于太陽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)戴維斯分校研究團隊在2010年已經(jīng)成功在太陽能面板遮蔭下種植作物，不過，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，番茄可能不是最適合的作物；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。

　　無人機、機器人與農(nóng)業(yè)結(jié)合，太陽能不僅在面板本身技術(shù)上快速成長，隨著應(yīng)用日廣，以及激烈競爭下的市場壓力，在應(yīng)用的思惟上也正在有革命性的轉(zhuǎn)變。