新技术有助于保护蝙蝠免受风力涡轮机的侵害

新技术有助于保护蝙蝠免受风力涡轮机的侵害

杜克能源公司(Duke Energy)与研究人员和技术开发人员一起帮助开发蝙蝠威慑系统

Los Vientos风力力项目覆盖了德克萨斯州南部的数千英亩土地,那里的蝙蝠很多。这是萨拉·韦弗(Sara Weaver)研究蝙蝠和风能如何共存的理想场所。

蒂姆·海斯(Tim Hayes)拥有由NRG系统设计的蝙蝠威慑系统。这是一组六个扬声器,从风力涡轮机的顶部发出高频,以阻止蝙蝠接近。

萨拉·韦弗(Sara Weaver)在洛斯·维约多斯(Los Vientos)领导了为期两年的研究,德克萨斯州的杜克能源公司(Duke Energy)首席环境科学家格雷格·奥尔德里奇(Greg Aldrich)。

NRG Systems的Drew Lipple和Duke Energy Wind技术员Jacob Noriega沿着涡轮机驶向Nacelle,将安装设备。在接下来的四年中,Duke Energy将在Los Vientos安装255个蝙蝠威慑系统。

2020年6月11日,星期四 - 下午1:00

内容:博客

编者注:这个故事和照片是在大流行之前捕获的。杜克能源公司(Duke Energy Crews)遵循严格的措施 - 包括戴口罩和社交距离 - 在执行基本工作以保持灯光下的同时安全工作。您可以进一步了解我们在大流行期间如何安全工作的信息这里

开车穿过牛牧场的拼布和杜克能源的刷子Los Vientos风力力项目,萨拉·韦弗(Sara Weaver)解释了为什么南德克萨斯州是找到蝙蝠和风能并存的理想场所,但这并不容易。

里奥格兰德山谷(Rio Grande Valley)的蝙蝠比该国许多地区的蝙蝠多,并且有一个意外的数字经过洛斯·韦恩托斯(Los Vientos),但许多人被杀死,飞往布朗斯维尔附近成千上万英亩的风力涡轮机。为了获得德克萨斯州立大学的生物学博士学位,韦弗(Weaver)进行了为期两年的研究,证明了一项新技术可以大大减少蝙蝠死亡的数量。

蝙蝠威慑系统,一种超声波,由NRG系统,在某些物种中,总体蝙蝠死亡人数减少了50%,降低了近80%。研究,五月出版,非常成功,以至于杜克能源将在Los Vientos配备255个风力涡轮机,并配备该设备。这将是第一个商业规模的安装在美国大陆。

数十万每年在北美风电场死亡的蝙蝠死亡,很难预测蝙蝠何时会在一个现场受到影响。Los Vientos进行的施工前调查几乎没有蝙蝠的栖息地,杜克能源公司以及州和联邦野生动植物机构期望对蝙蝠的影响很小。但是,一旦站点开始产生动力,调查显示出比预期的蝙蝠死亡更高。

这表明蝙蝠可能会吸引到涡轮机,研究人员有许多关于原因的理论。蝙蝠可能认为涡轮机是高大的树木,适合栖息。小动物可能还认为涡轮的反射表面是饮用水,或者蝙蝠只是好奇,想检查新结构。

以这种速度的死亡可能导致某些物种的人口下降。蝙蝠与鸟类不同,是哺乳动物的生存多年并缓慢繁殖的哺乳动物 - 大多数蝙蝠每年有一两个幼犬。蒂姆·海斯(Tim Hayes),杜克能源公司(Duke Energy)商业可再生网站的环境开发总监承认,蝙蝠有声誉问题 - 许多人认为它们令人毛骨悚然 - 但它们是生态系统的重要组成部分。他们每天晚上授粉,分散种子并吃成千上万的昆虫。科学家估计美国提供的蝙蝠超过37亿美元一年减少农作物损害和农药使用。

蝙蝠面临的问题很复杂。蝙蝠很小,它们在晚上迁移和飞行,因此很难得知那里有多少位。有些物种正在与致命斗争白鼻综合症,尽管许多其他人面临栖息地的丧失,农药以及与气候变化相关的挑战。风能是另一个障碍。

海斯说:“我们必须加紧努力,并弄清楚在蝙蝠试图解决他们面临的所有其他挑战时,减少影响的方法。”

当Hayes和Greg Aldrich与Weaver紧密合作的Duke Energy领导环境科学家Greg Aldrich注意到蝙蝠的死亡人数比预期的要多,他们知道必须做些事情。通过国际蝙蝠保护,Duke Energy与Weaver配对,Weaver需要一个风电场才能学习。德克萨斯公园和野生动植物部承认了潜力,并为她的研究提供了资金。

蝙蝠威慑系统现在是可预防蝙蝠死亡的最有前途的设备之一。韦弗(Weaver)穿着一件黑色的衬衫上点缀着白蝙蝠,他解释了它的工作原理。

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蝙蝠威慑系统受到老虎飞蛾的启发,使该地区的频率泛滥,使蝙蝠很难回声,因此他们离开寻找更好的狩猎场所。图片来源:NRG系统

蝙蝠使用回声定位来寻找食物,社交和导航。他们散发出高频超声波,从附近的物体弹起以创建环境图片。蝙蝠可以根据声音返回需要多长时间来确定对象的距离。一些昆虫,例如老虎飞蛾,已经进化出来,以防御饥饿的蝙蝠来散发自己的超声波。随着飞蛾的频率充满了空气,蝙蝠不愿告诉蛾在哪里,所以蝙蝠会离开并寻找一个更安静的狩猎场所。

韦弗说:“这使科学家们想知道,‘如果[飞蛾]能做到,为什么不能呢?’”

事实证明科学家可以。NRG系统创建了一种由六个扬声器制成的设备,该设备安装在风力涡轮机的顶部,并用高频超声波淹没了叶片周围的区域,以阻止蝙蝠接近。声音不会伤害蝙蝠或附近的野生动植物,人类听不到。

NRG系统设计和构建诸如风速计和传感器之类的仪器,这些仪器可以承受强风,极端的热量和冰,在风力涡轮机的顶部。矩形设备的重量约为一台小笔记本电脑,五台附着在涡轮机的Nacelle(涡轮机顶部的动力室)上。

对于Weaver的研究,团队在16个随机涡轮机上安装了蝙蝠威慑系统。研究的每天晚上,一半的涡轮机都打开了设备,一半是关闭的。野外技术人员不知道前一天晚上哪种涡轮机,每天早晨都会在涡轮机下方搜索,并记录他们发现了多少种蝙蝠。

该研究表明,蝙蝠死亡人数为50%。事实证明,该技术对某些物种(例如Hoary Bat)更有效,该物种涉嫌在全国范围内减少人口。它显示出78%的降低,而巴西自由尾的蝙蝠则构成了洛斯·韦恩托斯(Los Vientos)的大部分死亡人数,显示出55%的降低。

韦弗说:“仅说这项技术有效,我们必须进一步使用它并实际使用它,这就是杜克(Duke)在做的事情。”

到2030年,美国能源部估计风将为全美能源的20%提供,高于2018年的6.5%。德克萨斯州already leads the nation in wind production, and Duke Energy plans to double its renewable energy portfolio by 2025. It’s part of the company’s goal to achieve net-zero carbon emissions by 2050, so Hayes said, it’s important they help find ways for wildlife and wind to coexist. Duke Energy was not required to install the devices, and Hayes hopes that by voluntarily taking steps to reduce bat fatalities, other wind companies will do the same.

奥尔德里奇(Aldrich)说,当他们在其余涡轮机上安装设备时,Los Vientos将就像研究技术如何运作的实验室。

韦弗说:“我们需要更多这样的公司 - 更多的人 - 想要解决问题并阻止它到达我们需要法规的地步。”“我们得到了积极的结果,但我认为这不是限制。”

还有更多
韦弗说,由于这项技术,她仍然很激动,但还有更多工作要做。该研究中的一些物种显示减少,而另一些物种(如北黄色蝙蝠)则没有。为了找出原因,得克萨斯州立大学的研究人员正在使用特殊的飞行笼子来研究不同物种对威慑的反应。

然后,存在物理学的挑战。随着风力涡轮机越高,叶片的越来越长,每涡轮机产生更多的功率,我们如何扩大声音水平以覆盖叶片的长度?涡轮机上是否还有其他扬声器或位置的配置,这会使蝙蝠威慑系统更加强大?

韦弗希望找出答案。

类别: 环境