В техническом отчете Института дикой природы по возобновляемым источникам энергии (REWI) была проведена оценка систем DTBird на двух ветряных электростанциях США в Калифорнии и Вашингтоне, которая показала значительное снижение числа столкновений с орлами и хищными птицами. Оценка была сосредоточена на ветряных электростанциях в Манзане, Калифорния, и Гудно-Хиллз, Вашингтон, с целью измерения эффективности обнаружения и сдерживания крупных хищных птиц, особенно беркутов и белоголовых орланов.
Исследование финансировалось Министерством энергетики США (DOE) при поддержке многочисленных заинтересованных сторон в отрасли возобновляемой энергетики. В отчете представлена всесторонняя оценка систем обнаружения и отпугивания этих моделей DTBird, что имеет решающее значение для природоохранных органов при установлении требований к экологическим разрешениям на ветроэлектростанции в целях соблюдения экологических норм, таких как Закон о защите белоголовых и беркутов и Закон о международном договоре о перелетных птицах.
На ветроэлектростанции Manzana в ходе 9-месячного пилотного исследования модель DTBird V4D4 (2016) была установлена на 7 ветряных турбогенераторах с высотой башни 65 метров и диаметром ротора 82,5 метра.
В ходе двухлетнего исследования на ветроэлектростанции Goodnoe Hills модель DTBird V4D8 (2019) была установлена на 14 ветрогенераторах с высотой башни 87 метров и диаметром ротора 110 метров.
После трехлетнего сбора данных анализ показал значительное снижение риска столкновения eagles и raptors, а DTBirdV4D4 и DTBirdV4D8 (модели 2019 и 2021 годов выпуска, соответственно) снизили вероятность попадания беркутов и других крупных хищных птиц в зону действия несущего винта (RSZ) на 20-30 процентов, что еще больше повысило эффективность отпугивания. частота (более 40%) встречаемости орлов, приближающихся или летящих прямо к RSZ.
Беспилотные летательные аппараты (БПЛА), похожие на eagles, использовались в полетах для оценки эффективности обнаружения на нескольких объектах. После анализа полученные данные подтвердили, что общая вероятность обнаружения крупных хищников составляет 65 процентов в радиусе 240 метров от камер, при этом самый высокий уровень обнаружения составляет около 75 процентов на расстоянии 50-75 метров, а вероятность обнаружения на расстоянии 240 метров составляет около 50 процентов. На расстоянии 380 метров вероятность обнаружения снизилась примерно до 30 процентов.
Было установлено, что вероятность пропустить обнаруживаемый самолет, как правило, составляет менее 20 процентов, когда минимальное расстояние прямой видимости камеры составляет примерно от 30 до 120 метров. Этот показатель увеличился до менее чем 30 процентов на дистанциях менее 20 метров и между 120 и 160 метрами. Однако на дистанциях более 200 метров он превысил 50 процентов.
Что касается эффективности сдерживания в различных местах, то в отношении крупных хищных птиц 73 процента случаев на ветроэлектростанции Манзана и 63 процента на Гудно-Хиллз были подтверждены или потенциально эффективны в качестве ответных мер.
Что касается конкретных видов или групп, то доля ответивших составила 79% для беркутов на участке в Манзане по сравнению с 60% в Гудное-Хиллз. Что касается грифов-индюшат, то в Манзане они составили 81%, а в Гудное-Хиллз — 61%. Что касается бутео, то в Манзане они составили 72 процента по сравнению с 56 процентами в Гудно-Хиллз.
Частота ложноположительных срабатываний (FPs) системы сдерживания в Манзане составила 1,2 – 1,8 FP/турбина в день и 0,8 минуты/турбина в день. В Гудно-Хиллз это составило 0,8 фута на турбину в день и 0,96 минуты на турбину в день после точной настройки (начиная с 3,9 фута на турбину в день).
Показатель сдерживания, вызванный ложным срабатыванием нецелевого обнаружения птиц (NTAFP), составил 40% в Манзане и 36% в Гудно-Хиллз.
Исследователи были обеспокоены тем, что орлы могут стать менее восприимчивыми к сигналам устрашения, но на самом деле этого не произошло. Орлы проводили меньше времени рядом с турбинами, когда сигнал устрашения включался часто, даже с помощью FPs.
На ветроэлектростанции Goodnoe Hills было проведено сравнение эффекта устрашения в поведении избегания при использовании систем DTBird с отключенным звуком и систем с включенным звуком. В системах с отключенным звуком отпугивание было снижено на 24-27%. Время нахождения орлов вблизи ветряных турбин (ВТУ) по сравнению с системами с отключенным звуком, при этом среднее время нахождения сократилось примерно до 25-19 секунд за одно событие.
В случае с беркутами отпугивание может сократить время ожидания на 29 процентов, при этом среднее время ожидания сокращается на 26-17 секунд за одно событие.
Птицы лучше реагировали на сигналы отпугивания на ветроэлектростанции в Манзане, чем в Гудно. Возможно, это связано с различиями в численности местных и перелетных птиц, ландшафте и климатических условиях. Однако реакция орла на сигнал устрашения была выше в Гудно-Хиллз, чем в Манзане.
Орлы и грифы, как правило, лучше реагировали на сигналы устрашения при увеличении скорости ветра, но с орнитофаунами происходит обратное.
Вероятность эффективного отпугивания при ветре выше примерно 4 м/с была выше для орлов и грифов, чем для орнитофаунов, и возрастала с увеличением скорости ветра. Для бутоновых вероятность этого уменьшалась по мере увеличения скорости ветра.
Для всех хищных птиц показатель эффективного отпугивания был самым высоким в полетах, отнесенных к категории умеренного риска, возможно, потому, что у птиц было достаточно времени для эффективного маневрирования.
В то время как отчет REWI подчеркивает успех DTBird, он также указывает на возможности для дальнейшего совершенствования.
Повышение разрешения камеры и дальнейшая оптимизация алгоритмов искусственного интеллекта, используемых для обнаружения птиц на сложных фоновых изображениях (таких как облака и движущиеся лопасти турбины), могут повысить точность обнаружения системой.
Кроме того, искусственный интеллект может снизить частоту FP и NTAFP.
В отчете также рекомендуется регулярно проводить техническое обслуживание объектива камеры, чтобы избежать ухудшения качества изображения на солнце, что может негативно сказаться на возможностях обнаружения.
Для получения дополнительной информации:
DTBird
Институт дикой природы по возобновляемым источникам энергии (REWI)
Оценка эффективности системы обнаружения и сдерживания в снижении смертности от «Беркута» на действующих ветроэнергетических установках (технический отчет REWI)
