Úvodní foto: IdentiFlight jednotka v areálu větrné elektrárny Top of The World monitoruje horizont. Její AI software dokáže zaznamenat orly, jejichž letová dráha může kolidovat s lopatkami a na základě podezření iniciovat úplné vypnutí turbíny. Foto: Spencer Lowell
Obnovitelné zdroje energie mají mnohá pozitiva, která nás motivují k dalšímu posunu a vývoji souvisejících technologií. Jak už to však s lidskými výtvory často bývá, takřka nikdy se neobejdou bez negativních vedlejších účinků na přírodu, kterou mají obnovitelné zdroje energie paradoxně šetřit. Konkrétně pro ptáky pak v tomto hrají negativní roli větrné turbíny. Ty pro ně mohou být smrtelně nebezpečné díky rychle se točícím lopatkám, do nichž ptáci narážejí.
Přestože jsou větrné turbíny hrozbou pro ptáky, jedná se v současné době na poli životu ohrožujících faktorů pro ptactvo stále o nejméně nebezpečnou složku lidské činnosti. Podle statistik zemře každoročně v USA kolem desítek až stovek tisíc ptáků a netopýrů v důsledku přímé kolize s lopatami turbín. V porovnání např. s úmrtím nezabezpečených věží a drátů vysokého napětí, které mají v USA na svědomí každoročně až 174 milionů ptáků či kolizemi se skleněnými plochami zastávek, budov a protihlukových stěn, která čítají až 1 miliardu zabitých ptáků ročně, zdají se větrné turbíny téměř neškodné. K větrným turbínám se navíc pozitivně stavěly i přední ornitologické organizace a společnosti. Organizace Audubon v roce 2006 schválila činnost AWEA (Americká Asociace pro Větrnou Energii) a nepřímo je podpořili prohlášením tehdejšího ředitele Audubon, Johna Flickera: „Když se podíváte pod větrné turbíny, uvidíte mrtvé ptáky a budete je moci spočítat. U tepelné elektrárny mrtvé ptáky nenajdete a nespočítáte, ale je jasné, že jich taková elektrárna zabije nesčetněkrát víc. Chceme udělat vše pro to, aby Audubon podporoval jak ochranu ptáků a přírody, tak rozvoj větrné energie.“ O pozitivním přístupu Audubon k větrné energii později svědčilo i to, že si pro své kanceláře v New Yorku organizace pořídila větrnou turbínu, aby byla schopná zásobovat svoji centrálu 100% obnovitelnou energií.
Podobný přístup a stanovisko zaujala i britská RSPB, která si podobně jako Audubon pořídila větrnou turbínu pro redukci emisí jejich činnosti.
Malá čísla však větrné turbíny neomlouvají a v dnešním moderním světě plném smrtelných nástrah vzniklých v důsledku lidské činnosti, nepotřebujeme další zdroj nebezpečí pro ptáky, který bude ruku v ruce s ostatními hrozbami redukovat jejich počty. Co víc, počet větrných turbín rok od roku narůstá a dle organizace ABC (American Bird Conservancy) se v roce 2030 počet větrných elektráren zdesetinásobí, což by vedlo k masivnímu navýšení ptačích úmrtí (dle organizace ABC až na 2 miliony zabitých ptáků ročně na území USA). Do roku 2050 by měla dle administrativního cíle nastaveného prezidentem Obamou větrná energie tvořit až 35% celkové zásoby energie pro Spojené Státy. A právě proto je esenciální technologii větrných turbín vylepšit a neustále inovovat. Na pomoc přichází moderní technologie.
Tom Hiester vymyslel IdentiFlight, technologii která používá software s umělou inteligencí k identifikaci dravců, především pak orlů skalních. Tom Hiester přišel s nápadem poté, co kolize s ptáky přiměly jeho zaměstnavatele uzavřít dva developerské projekty, ve kterých se utopilo na 20 milionů dolarů. Když Hiester ukázal svému zaměstnavateli IdentiFlight v roce 2015, „řekli mi, ‚ukažte nám nezávislý důkaz, že to funguje‘ “, vzpomíná.
Testovacím polem pro aplikaci se zcela trefně stala větrná elektrárna Top of the World společnosti Duke Energy, která byla v roce 2013 žalovaná a pokutovaná 1 milionem dolarů za zabití 163 ptáků ohrožených druhů.
Poté, co se tehdy začali objevovat zabití orli, enviromentální ředitel elektrárny, Tim Hayes, se pokoušel hledat řešení: vyzkoušeli zvukové odpuzovače používající hlasité zvuky, jenž měly ptáky odradit od průletu areálem. Vyzkoušeli i vizuální odpuzovače, jenž využívaly UV světel. Zkoušeli také detekci Dopplerovým radarem, zařízením, které v běžném provozu sleduje pohyb armádních střel. Nic z toho Hayese nepřesvědčilo.
A tak v roce 2016 odsouhlasil instalaci IdentiFlight beta jednotek. Od té doby dává Hiesterovi zpětnou vazbu na fungování zařízení v praxi a jakým způsobem je možné jej vylepšit a doladit tak, aby splňovalo praktické požadavky energetické společnosti. Například aby se předcházelo zbytečnému vypínání turbín. Ztráta zisku může být totiž kolem 100 dolarů (cca 2000 Kč) za hodinu na jednu turbínu a když se tato ztráta znásobí na více turbín a více hodin, výdaje za tuto technologii se nasčítají. „Snažíme se najít zlatou střední cestu, při níž zminimalizujeme nebezpečí, které zde hrozí orlům a dalším ptákům a při níž bude celý tento proces ekonomicky udržitelný.“ vysvětluje Hayes.
Video prezentace technologie IdentiFlight.
V roce 2016 zorganizoval AWWI (American Wind Wildlife Institution) test jednotek IdentiFlight v areálu Top of the World, aby oficiálně vyhodnotil schopnost systému detekovat dravce a identifikovat orly. Výsledky zatím nejsou veřejné a další testy proběhnou ještě později v červnu. Avšak zjištění přesvědčily společnost Duke Energy k zakoupení 24 IdentiFlight jednotek pro jejich Top of the World elektrárnu v lednu 2018 – jednalo se vůbec o první komerční objednávku této technologie.
V praxi budou jednotky komunikovat přímo s operačním systémem turbín a na základě vnějších podnětů budou iniciovat přerušení provozu, eliminujíc tak potřebu pro lidského prostředníka. Automatická detekce a určení druhu za pomoci precizní optické technologie probíhá během několika sekund a to pro ptáky vzdálené od jednotky IdentiFlight až 1 km.
Avšak nalézt ideální a funkční řešení pro všechny druhy létajících živočichů je pravděpodobně, alespoň zatím, nemožné. Co funguje pro orly nemusí fungovat pro jeřáby nebo kondory a nebude zřejmě nikdy fungovat pro malé migrující pěvce přesouvající se v průběhu noci nad velkými vodními plochami, tedy nad oblastmi, kam se větrný průmysl chystá v budoucnu expandovat. Na souši obnáší posuzování reálných hrozeb intenzivní předvojový monitoring, který je mnohem obtížněji uskutečnitelný daleko na moři, kde vlny a zhoršená viditelnost stěžuje jakoukoliv práci. A tradiční metoda zhodnocování ptačí úmrtnosti pomocí hledání jejich pozůstatků pod turbínami, je na vodě v podstatě nemožná.
Zatímco na souši již vládní program (WETO) investoval více jak 8 milionů dolarů do vývoje technologií zabývající se problematikou kolizí, BOEM (Bureau of Ocean Energy Management) nezůstává pozadu a již zafinancovalo několik studií, z nichž některé využívají sledovací technologie zaměřené například na zjištění toho, jakým způsobem využívají kulíci hvízdaví a další klíčové druhy vody Atlantiku při svých migračních cestách. A dva projekty, financované americkou vládou, zkoumají způsoby jak vyhodnotit riziko úmrtí za pomoci termografických kamer. Je zcela zásadní, aby tyto technologie bylo možné využít v praxi co nejdříve. Více než dvacet různých projektů zacílených na vodní plochy jsou totiž právě v přípravě, s valnou většinou z nich umístěných v Atlantiku, některými v Pacifiku a jedním vysoce kontroverzním projektem na Erijském jezeře, který bude mít předpokládanou výkonnou kapacitu 24 000 megawattů.
Je zcela zřejmé, že větrné turbíny budou v budoucnu jedním z nepostradatelných složek obnovitelného zdroje energie a výhledy s točícími se vysokými větrníky budou nejen v zahraničí, ale i u nás stále častější. Proto mají technologie, jakým je IdentiFlight vysokou prioritu a do budoucna mohou zachránit nesčetně mnoho ptačích životů, podobně jako UV samolepky na velkých skleněných plochách. Problematika větrné energie je ukázkovým příkladem toho, jak moderní technologie může jedním dechem škodit a druhým pomáhat. Doufejme, že v blízké i vzdálenější budoucnosti bude dělat především už jen to druhé.
Text a částečný překlad: Martin Vlk Mrňous
Zdroj: Audubon.org | Science.howstuffworks.com | ABC | Renewableenergyworld.com | Identiflight.com
MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT:
