Vi närmar oss ett samhälle med mindre koldioxidutsläpp – var sjätte minut

Tillämpningen
Tillverkning av solfångare för att tillgodose den växande globala efterfrågan på förnybar energi för att klara klimatförändringarna

Utmaningen
Optimering av solfångarnas prestanda kräver en exakt, noggrann och repeterbar tillverkningsprocess för att säkerställa att samtliga solfångare tillverkas med en enhetlig och hög standard. Att klara av att hänga med i kundefterfrågan samtidigt som priserna också hålls på en rimlig nivå innebär att kunna producera enheter snabbare och i större kvantiteter än vad som är möjligt med en manuellt baserad process.

Lösningen
ABB:s robotar används som en del i en automatiserad produktionslinje där en solfångare färdigställs var sjätte minut.

Klimatförändringarna är ett existentiellt hot mot samhället. Det stora flertalet håller med om att det är avgörande att frångå fossila bränslen och öka användningen av förnybar energi för att bevara resurserna och naturen samt möjliggöra omvandlingen till ett hållbart samhälle. Solenergi är ett element i den totala energimixen och för många länder och regioner som kan utnyttja relativt höga nivåer av solljus under året är det en idealisk lösning för att minska koldioxiden i bland annat fjärrvärmenätet. Ett hinder för solenergi är dock kostnaden. Koncentrerande solteknik är traditionellt svårt och dyrt att både utveckla och masstillverka.

Med samhällen över hela världen som förklarar sin avsikt att gå mot Net Zero, måste mer göras för att öka andelen förnybar energi i den totala energimixen. Mellan 2009 och 2019 stod förnybar energi för endast 25 procent av det totala energibehovet, medan fossila bränslen stod för en majoritet av de återstående 75 procenten. Med värme som står för 51 procent av den totala slutliga energiförbrukningen (TFEC)*, är användandet av solens strålar som energikälla en värdefull möjlighet att minska beroende av icke-förnybara energikällor.

Tack vare användningen av ABB:s robotar har den svenska tillverkaren Absolicon utvecklat något som ser ut att bli en gamechanger för ett utbrett anammande av solljus som energikälla. Företaget tillverkar solfångare som i grunden är tråg som följer solen på himlen och samlar in solstrålarna. En parabolisk reflektor fokuserar solstrålningen på en mottagare, som därefter omvandlar den till värme, som i sin tur genererar värme upp till 160 grader, det vill säga 8 Bar ånga. Absolicons solfångare är effektivast i klassen och är idealiska för industriföretag och fjärrvärmenät.

Praktiskt taget alla industrier behöver värme till sina produktionsprocesser. Mer än 50 procent av världens energiförbrukning utgörs alltså av uppvärmning, cirka 20 procent av elektricitet och cirka 30 procent av transporter. Inom textiltillverkningen går det till exempel åt nästan två kilo kol per kilo tillverkat tyg. Ölproduktionen gör av med två ton diesel per 100 liter öl. Även industrier som inte betraktas som energiintensiva kan kräva betydande mängder värme. För att torka teblad åtgår det till exempel fem ton ved per ton teblad. Koncentrerade solfångare som Absolicons kan ta tillvara den rena solenergin för att producera värme med noll koldioxidutsläpp. För att ge en liten idé om utsläppens besparingspotential kan varje kvadratmeter solfångare producera energi motsvarande 100 liter olja.

Koncentrerande solfångare är mycket komplexa produkter som kräver produktionsprocesser som är extremt exakta, högeffektiva och kostnadseffektiva. För att uppnå detta har Absolicon och ABB utvecklat världens enda kompletta lösning för massproduktion av koncentrerande solfångare vid Absolicons fabrik i Härnösand.

Automationsgraden har ökat produktionen dramatiskt. Där Absolicon tidigare kunde producera tre solfångare per dag med manuella produktionsmetoder och enheter som monterades i fält har den nyinstallerade produktionslinan som använder sig av två ABB-robotar, möjliggjort en automatiserad produktionslina som kan producera en färdig solfångare på bara sex minuter. På den tid det tar för dig att läsa klart den här artikeln kan en ny solfångare mycket väl stå klar för leverans.

Den nya automatiserade produktionsprocessen minskar avsevärt kraven på utbildad arbetskraft och produktionstiden för varje enskild solfångare, vilket avsevärt minskar det totala styckpriset. Robotarnas konsekventa prestanda gör det också möjligt att montera alla solfångare på ett enhetligt sätt, vilket säkerställer att högsta produktkvalitet upprätthålls under hela produktionsprocessen och att de monterade solfångarna ger optimala prestanda när de har installerats.

En viktig affärsidé är att Absolicon inte bara har utvecklat själva solfångaren utan avser att exportera hela den robotiserade produktionsenheten som en nyckelfärdig lösning där solfångarna tillverkas lokalt. Detta kan ge betydande återverkning inom hela solvärmeindustrin i och med att avancerad solfångarteknik blir både mer prisvärd och mer lättillgänglig för företag, organisationer och myndigheter runt om i världen.

”Att utveckla en automatiserad produktionsprocess är en möjliggörare för hela vår globala affärsidé genom att priset radikalt sänks för våra solfångare samtidigt som vi kan tillverka dem med en enhetlig och mycket hög kvalitet. Den produktivitet som erbjuds av ABB:s robotar innebär att solenergin kan konkurrera prismässigt med konventionell industriell värme för första gången”, säger Joakim Byström, vd för Absolicon. ”Vår nya automatiserade produktionslina kan producera en komplett solfångare var sjätte minut, så medan konkurrenterna får förlita sig på en manuellt intensiv tillverkningsprocess kan vi nu klara produktionen med fem personer, två robotar och en bråkdel av alla komponenter. Detta kommer att bli avgörande när vi ska tillgodose den växande efterfrågan på förnybara tekniker och bidra till att klara de globala målen för minskade koldioxidutsläpp.”

”Vi är glada över att ABB:s robotlösningar snabbar upp produktiviteten, kvaliteten och kostnadseffektiviteten på Absolicons produktionslina så att de kan tillhandahålla en produkt för förnybar energi på marknaden till ett konkurrenskraftigt pris”, säger Sami Atiya, chef för ABB-verksamheten Robotics & Discrete Automation. ”Genom att hjälpa Absolicon att snabba upp sin produktion från tre enheter per dag till en var sjätte minut spelar våra robotlösningar en viktig roll i att accelerera det globala anammandet av hållbar teknik, något som säkerställer att Absolicons produktionspartners kan producera solfångare över hela världen på ett enhetligt sätt.”

Nästa fas i projektet handlar om att tillhandahålla tillverkningspartners kompletta robotlinor runt om i världen och ABB och Absolicon har kommit överens om ett samarbete kring utveckling, försäljning och marknadsföring av robotlinjen i hela världen.

”Vår vision är att möjliggöra en kostnadseffektiv massproduktion av solfångare runt om i världen för att producera värme direkt från solljus”, tillägger Byström. ”Vårt arbete tillsammans med ABB för att skapa den här automatiserade produktionsprocessen är en viktig faktor för att kunna förverkliga vår vision, medan ABB:s globala serviceorganisation kommer att bli en mycket värdefull resurs för våra nya kunder när vi rullar ut vår nya automatiserade produktionslina globalt.”

Den första installationen har redan levererats till en partner i Kina och ramavtal för förvärv av robotlinor har undertecknats med företag i ett dussintal länder där ABB levererar robotarna till alla nya installationer.

_{Referenser:
*REN21. 2021. Renewables 2021 Global Status Report (Paris: REN21 Secretariat). ISBN 978-3-948393-03-8}