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主动风力涡轮机控制旨在将鸟类死亡数量减少80%
发布日期:2023-09-12 16:39:17  稿源:cnBeta.COM

风力涡轮机会杀死鸟类,这是一个悲惨而又不争的事实。我们很难确定有多少鸟类飞到风力涡轮机旋转的叶片上并因此而死亡--事实上,这个话题政治色彩太浓。美国鸟类保护协会(American Bird Conservancy)查阅了一些现有证据,得出的结论是,仅在美国,每年至少有一百万只鸟类死亡,这很可能是一个低估的数字。

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当然,这个数字大大低于每年估计有 2550 万只鸟因飞入架空电线而死亡,或每年估计有 9.8 亿只鸟因撞入建筑物而死亡,或每年有 14 亿至 37 亿只鸟被家猫杀死。但这仍然是一个不可接受的数字,也是一个需要解决的问题--因为在未来几十年里,一个完全绿色的能源网络将需要越来越多的涡轮机。

挪威科学与技术研究所(SINTEF)和挪威环境友好能源研究中心的研究人员认为,他们有一个想法可以帮助解决很多问题。

这个想法非常简单:每台涡轮机都将安装摄像头,能够发现直接飞向转子路径的鸟类。软件会自动计算它们的预测轨迹,如果它们看起来有被击中的危险,系统就会发出控制信号,通过调整发电机力矩和叶片扭转来减慢叶片速度。

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在模拟中,该系统(称为 SKARV)能够避免绝大多数与单只鸟类的碰撞,这些鸟类以可预测的路径移动,迎面飞向涡轮机,在撞击前至少有五秒钟的时间被发现。当然,这并不能说明所有情况。这并不能阻止它们撞向中央机舱或塔架,如果它们从侧面飞来,或者在涡轮机周围盘旋,这也无济于事。

研究员 Paula B. Garcia Rosa 说:"由于我们很难预测鸟类的飞行轨迹,新系统也不能完全解决这个问题。例如,如果一只没有经验的幼鸟在接近涡轮机时表现出不规则的飞行行为,那么就不可能准确预测它几秒钟后的位置。如果同时有几只鸟靠近,预测也会更加困难。"

如果有大量鸟类靠近,系统可以设置为完全关闭涡轮机--不过研究小组指出,大型涡轮机从正常转速完全停止需要长达 20 秒的时间。

加西亚-罗萨说:"根据我们的模拟,我们相信 SKARV 项目可以帮助减少高达 80% 的致命碰撞。下一步是进一步开发现有的叶片旋转速度控制策略,并将这些策略与识别鸟类飞行轨迹的方法相结合。然后,我们将进行实际演示。我们相信,SKARV 技术可以在五年内实现商业化,如果我们看到业界有足够的兴趣,也许会更早。"

这是一个把煤炭巨头变成环保主义者的有趣问题。如果成群的鸟儿会经常干扰清洁能源发电,那么 SKARV 系统很可能也会把清洁能源巨头变成心狠手辣的雇佣兵。一些研究人员甚至认为,鸟类正在学会主动避开涡轮机。但是,如果仅在美国,每年就有超过一百万只鸟类还没有领悟到这一点,那么这仍然是一个值得解决的问题。我们期待听到试验的进展。

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