Звуковые сигналы, освещение, покраска лопастей ротора и быстрое выключение — все это было опробовано в попытке снизить смертность птиц.
Но исследователи Паула Б. Гарсиа Роза и Джон Олав Танде из SINTEF в настоящее время работают над новой концепцией, включающей турбины, которые адаптируются к поведению птиц, а не наоборот.
Что происходит, когда птица приближается к «адаптируемой» ветряной турбине?
«Когда птица приближается, ее распознают с помощью камер и радиолокационных систем, установленных на турбине», — говорит Гарсиа Роза. «Эта идентификация должна произойти не менее чем за пять секунд или на расстоянии не менее 100–200 метров до столкновения с лопастями несущего винта», — объясняет она.
«Программное обеспечение используется для расчета наиболее вероятной траектории полета птицы. Если существует опасность столкновения, оно посылает управляющие сигналы, которые вызывают небольшую корректировку скорости вращения лопасти. Это достигается за счет регулировки момента генератора и поворота лопасти», объясняет Гарсия Роза.
На сегодняшний день исследователям удалось лишь выполнить численное моделирование своего метода, хотя их результаты показывают, что четырех из пяти столкновений можно избежать.
Разумеется, ничего поделать с возможными столкновениями с головкой несущего винта или ситуациями, когда птица приближается к турбине сбоку или вдоль плоскости, через которую лопасти рассекают воздух, невозможно.
Технология получила название СКАРВ и уже запатентована.
Прогнозирование траектории полета птицы
«Трудно предсказать траекторию полета птицы, и новая система не решит эту проблему полностью», — говорит Гарсиа Роза. «Например, если молодая, неопытная птица приближается к турбине, демонстрируя нерегулярное поведение в полете, невозможно точно предсказать, где она окажется через несколько секунд. Прогноз также сложнее, если несколько птиц приближаются одновременно», она говорит.
Исследователи предлагают альтернативное решение в случае приближающейся стаи птиц. Это предполагает аварийную остановку турбины.
Турбине мощностью 10 МВт может потребоваться от 15 до 20 секунд, чтобы прекратить вращение с обычной скорости. Ветровые турбины редко устанавливаются изолированно, и риск столкновения возрастает, когда птицам приходится перемещаться по обширным ветряным электростанциям.
До 80% меньше смертей
«На основе нашего моделирования мы считаем, что проект SKARV может помочь снизить количество столкновений со смертельным исходом до 80%», — говорит Гарсия Роза. «Следующим шагом будет дальнейшее развитие существующих стратегий управления скоростью вращения лопастей и их интеграция с методами определения траекторий полета птиц», — говорит она.
«Затем мы попытаемся провести практическую демонстрацию», — добавляет Гарсиа Роза. «Мы считаем, что технология SKARV может стать коммерчески доступной в течение пяти лет, а возможно, даже раньше, если мы увидим достаточный интерес со стороны отрасли», — говорит она.
Технология может быть адаптирована ко всем ветряным турбинам , которые работают с переменной и контролируемой скоростью вращения лопастей.
«SKARV — многообещающая технология, но пока мы слишком мало знаем о том, насколько эффективной она будет на практике», — говорит Роэл Мэй, старший научный сотрудник Норвежского института природных исследований (NINA).
По словам Мэй, смертность птиц в результате столкновений с ветряными турбинами рассматривается во всем мире как серьезная проблема. Особому риску подвергаются морские и хищные птицы.
«В Норвегии детальные исследования проводились только на острове Смёла», — говорит Мэй. «Здесь от шести до восьми орланов-белохвостов ежегодно погибают от ветряных турбин. Серые рябчики также несут большие потери. Наибольшая проблема возникает для видов, которые немногочисленны и которые производят мало молодняка каждый год.
Мэй стремится подчеркнуть необходимость иерархии мер по предотвращению гибели птиц.
Самым важным действием будет установка ветряных электростанций только в тех местах, где они, вероятно, принесут наименьший вред. Ветряные электростанции не только вызывают гибель птиц в результате столкновений, но и способствуют утрате среды обитания.
Следующим шагом является минимизация потерь птиц на существующих ветряных электростанциях. На Смёле компания NINA покрасила лопасти несущего винта в чёрный цвет и впоследствии зафиксировала значительное снижение смертности орлов. Технология SKARV также направлена на снижение потерь птиц.
После снижения этих негативных воздействий следует рассмотреть возможность принятия компенсирующих мер, таких как восстановление среды обитания в других местах.
Теги: птицы, экология, энергия
