太陽能發(fā)展至今，有幾個(gè)常被批評(píng)的主要缺點(diǎn)，首先是昂貴；其次是?靠天吃飯?，供電情況仰賴天氣，以及夜間無法發(fā)電；最為人垢病的則是以往制造一個(gè)太陽能電池，用到壞，所發(fā)出來電力，還少于制造它所需要的能源。
但這些都已經(jīng)是過去式了，太陽能價(jià)格經(jīng)歷近年的崩跌，雖然目前仍然比其他能源貴，但已非以往的天價(jià)；而各種能源儲(chǔ)存科技也正在發(fā)展；2013年，由于太陽能電池能源效率提升，太陽能電池畢生所發(fā)的電力扣掉制造所需能源，可望由負(fù)轉(zhuǎn)正。
這是太陽能的過去與現(xiàn)在，那么太陽能的未來要往哪里走？本系列將探討許多新技術(shù)，讓我們一窺這個(gè)重要可再生能源的未來發(fā)展。
系列一：安裝自動(dòng)化
在臺(tái)灣，往往提到太陽能就直接想到太陽能電板，目前的太陽能發(fā)電其實(shí)應(yīng)該分為兩大類：聚光式太陽能，與太陽能電池。聚光式太陽能的原理跟我們小時(shí)候用放大鏡聚光燒紙的原理一樣，使用各種不同的反射鏡，聚焦加熱，以熱能煮水產(chǎn)生蒸汽來發(fā)電，這部分后續(xù)再談。
太陽能電池模組，由許多太陽能電板與電路等其他零組件所組成，則是直接把光能轉(zhuǎn)換成電能。臺(tái)灣較熟悉太陽能電板與電池模組──因?yàn)樵S多臺(tái)廠有在生產(chǎn)。
2011年以來，太陽能電板價(jià)格經(jīng)歷了有如地震走山一樣的大崩盤（可參考Energy trend：不堪價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)壓力，中小型太陽能廠商暫時(shí)關(guān)閉產(chǎn)能），許多人認(rèn)為太陽能電板已經(jīng)降到一個(gè)極限，不容易再進(jìn)一步降低價(jià)格了。
降低安裝成本為關(guān)鍵
但這不表示太陽能電池的總體發(fā)電成本就不能再下降，在電板價(jià)格崩跌后，占總體成本的比例下降，而太陽能電池除了電板本身，還有模組制造成本，以及最后的安裝成本。在人工昂貴的歐美國(guó)家，安裝成本居高不下，以德國(guó)來說，太陽能電池發(fā)電的總成本，竟有高達(dá)7成來自于安裝過程，而有3成為工人的勞力成本，幾乎與太陽能電池模組本身相當(dāng)。
因此，與其汲汲營(yíng)營(yíng)的再壓低太陽能電板的價(jià)格，想辦法降低安裝成本更能有效的壓低總成本，進(jìn)一步使太陽能電池發(fā)電更有競(jìng)爭(zhēng)力。
發(fā)展自動(dòng)化安裝機(jī)器人
德國(guó)身為勞工雇用成本數(shù)一數(shù)二高的國(guó)家，很早就開始著眼如何減少安裝過程的勞工成本，他們想到的辦法是：發(fā)展自動(dòng)化安裝機(jī)器人。
PV Kraftwerke在2012年7月發(fā)表了?Momo?自動(dòng)化機(jī)器人，雖然講自動(dòng)化機(jī)器人好像很?高科技?，其實(shí)只是一臺(tái)采購(gòu)市面上現(xiàn)有零件組裝的拼裝車，技術(shù)性門檻并不高，它的全身零組件都從日本市面上就買得到。
拼裝車的基礎(chǔ)是一輛小型履帶式全地形車輛，上頭加裝一只長(zhǎng)的長(zhǎng)機(jī)械臂，機(jī)械臂前端裝上日本開發(fā)的，專門用來運(yùn)送玻璃的工業(yè)用吸盤，德國(guó)人很聰明的想到這個(gè)吸盤也可以用來吸太陽能電板。車上還裝有3架攝影機(jī)，提供影像，經(jīng)專用軟件計(jì)算出空間定位資訊，以適應(yīng)不同的安裝場(chǎng)所與地形。
Momo機(jī)器人省工、零錯(cuò)誤
以往PV Kraftwerke安裝太陽能電池，需要一整組包含35個(gè)工人的安裝團(tuán)隊(duì)，而改用?Momo?機(jī)器人以后，只需要1個(gè)人駕駛?Momo?以吸盤吸起太陽能電板模組，放至定位，另外2名工人將模組鎖在預(yù)先架設(shè)好的底座上固定就好了，總共只要3名勞工，安裝時(shí)間更可以降低到原本的8分之1。
機(jī)器人還能排除人為錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)，所謂人就是會(huì)犯錯(cuò)，以往以人來安裝時(shí)，經(jīng)常因?yàn)橐徊恍⌒模烟柲茈姲迥＝M摔到地上、碰到建物而撞壞，或是因組裝不當(dāng)而毀損；使用機(jī)器人以程式化設(shè)定安裝時(shí)，發(fā)生錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)降到幾近于零，省下了非常多額外成本。
而機(jī)器人風(fēng)雨無阻，更是一大利器，以往要是遇上大雨、下雪、風(fēng)大或夜間，工人的人身安全有危險(xiǎn)，失誤也可能會(huì)增加，只好停工，若使用機(jī)器人，則可全年無修，大為減少施工時(shí)間，也可望降低安裝總成本。
在這個(gè)狀況下，PV Kraftwerke估計(jì)，以往一座14MW的太陽能發(fā)電廠，安裝工程經(jīng)費(fèi)約需要200萬美元，若以機(jī)器人安裝，則可以節(jié)省一半。
研究安裝機(jī)器人的德廠不只有PV Kraftwerke，Gehrlicher Solar AG更早在2010年就推出?Gehrlicher Assembly Robot?，與特制的運(yùn)送車一起運(yùn)作，可以從運(yùn)送到組裝一貫作業(yè)，在intersolar 2010大會(huì)上獲頒intersolar大獎(jiǎng)。
隨插即用方法，可節(jié)省時(shí)間人力
另一方面，其他太陽能廠則想出了如同預(yù)鑄混凝土一樣概念的策略。
以往安裝太陽能電池模組，得先在客戶的屋頂上栓緊好幾組金屬軌道，組成支架底座，底座設(shè)置完成后，工人才把太陽能電板模組栓在底座上，拉出接地線、電力纜線等等，整個(gè)過程需耗費(fèi)大量人力。
如果在工廠中就把支架與線路一起制作完成，就像預(yù)鑄混凝土一樣，那到現(xiàn)場(chǎng)?隨插即用?，能節(jié)省大量時(shí)間。
2011年10月，Solon Energy在2011國(guó)際太陽能會(huì)議（2011 Solar Power International conference）上，推出商用屋頂太陽能電板模組解決方案SOLquick，使用質(zhì)輕堅(jiān)固不導(dǎo)電的Fibrex材質(zhì)，減輕重量，可節(jié)省運(yùn)送與施工成本；不導(dǎo)電因此無需安裝接地線；?隨插即用?讓SOLquick節(jié)省物理施工安裝時(shí)間達(dá)85%，節(jié)省電力系統(tǒng)施工時(shí)間一半，10個(gè)單位模組只需要1人時(shí)即可安裝完成。SOLquick于2012年正式推出，并于2012年6月得到intersolar大獎(jiǎng)。
中國(guó)的天合光能也開發(fā)了類似的內(nèi)建支架模組，只是用的是金屬支架，宣稱發(fā)電成本每瓦可節(jié)省10美分。
太陽能未來：降低安裝成本
許多人認(rèn)為太陽能電池要有劃時(shí)代的突破才能再降低成本，可說只見到太陽能電板部分，見樹不見林。其實(shí)以現(xiàn)有機(jī)器人科技，即可靠自動(dòng)化安裝，節(jié)省大量安裝成本，或甚至只在模組設(shè)計(jì)上改良，就能進(jìn)一步大量降低安裝成本，這不僅是太陽能的未來，也已經(jīng)是現(xiàn)在進(jìn)行式。
