أهم الموضوعاتأخبارالتنمية المستدامة

بدعم من الذكاء الاصطناعي.. التكنولوجيا تتعقب نشاط الطيور في منشآت الطاقة الشمسية

ستساعد البيانات في الوقت الفعلي تقريبًا حول التفاعلات بين الطيور الشمسية صناعة الطاقة على فهم المخاطر والفرص المتاحة للحياة البرية في محطات الطاقة الشمسية.

كيف تقوم مجموعة من الألواح الشمسية بتغيير الموائل؟

السؤال معقد- ومهم بشكل متزايد، مع انتشار محطات الطاقة الشمسية في جميع أنحاء الولايات المتحدة.

ومع ذلك، فإن الصناعة والباحثين ليس لديهم حاليًا الكثير من الإجابات، يطور الباحثون في مختبر أرجون التابع لوزارة الطاقة الأمريكية تقنية يمكن أن تساعد.

تمامًا كما هو الحال في أي مكان خارجي حيث توجد الحياة البرية، يحدث الكثير من نشاط الطيور في منشآت الطاقة الشمسية التي يفتقدها البشر، تتغذى الطيور، تتزاوج، تعشش، وللأسف تموت، غالبًا ما يكون الدور الذي تلعبه اللوحات والمعدات في هذه الأنشطة لغزًا، المراقبة البشرية في المواقع الشمسية محدودة، ولا يمكنها إلا أن تكشف الكثير.

قال ميستي سبورر، مدير التطوير البيئي لشركة المرافق ، Duke Energy ، التي تشغل أكثر من 65 محطة للطاقة الشمسية في الولايات المتحدة: “تعتبر التفاعلات بين الطيور الشمسية في الوقت الفعلي بمثابة ثقب أسود من حيث البيانات”.

صورة كاملة لكيفية استخدام الطيور لهذه المواقع ، لأنه في اللحظة التي تضع فيها شخصًا ما على الأرض، تطير الطيور أو تفعل شيئًا ما كرد فعل للمساح البشري “.

يهدف مشروع مدته ثلاث سنوات إلى السماح للكاميرات المتقدمة والذكاء الاصطناعي بمراقبة نشاط الطيور في منشآت الطاقة الشمسية، منذ ربيع عام 2020 ، قام باحثو Argonne بجمع مقاطع الفيديو في مواقع الطاقة الشمسية ، بما في ذلك الفيديو الذي تديره Duke ، وتدريب خوارزميات الكمبيوتر على التعرف على الطيور في المشاهد. يتعلم النظام أيضًا تصنيف أنواع معينة من الأنشطة ، بما في ذلك التصادم مع اللوحات.

تحمي القوانين الفيدرالية وقوانين الولايات العديد من أنواع الطيور، ويعتبر فحص التأثير البيئي جزءًا من الامتثال لتلك القوانين. يجب على مطوري ومشغلي الطاقة الشمسية في كثير من الأحيان إجراء تقييمات ما قبل البناء ومراقبة الوفيات بعد البناء كجزء من متطلبات المراجعة البيئية للمشروع. يمكن أن تساعد تقنية Argonne في هذه المهمة.

قال يوكي هامادا، عالم الاستشعار عن بعد ورئيس المشروع: “يبذل المديرون قصارى جهدهم لتقليل الآثار السلبية للمرافق باستخدام أفضل العلوم المتاحة”. “أفضل العلوم المتاحة، للأسف، يمكن أن تحتوي على قدر كبير من عدم اليقين بسبب عدم كفاية البيانات من حيث الجودة والكمية والفئة.”

قد يجد عامل الطاقة الشمسية جثة على الأرض بالقرب من بعض الألواح، على سبيل المثال ، ولكن غالبًا ما يكون سبب موت الطائر غير واضح، وجدت مراجعة واحدة لدراسات مراقبة الوفيات في المواقع الشمسية أن سبب الوفاة لا يمكن تحديده في أكثر من نصف الحالات.

وجدت دراسة أخرى نُشرت في عام 2022 أن معدلات وفيات الطيور في مشاريع الطاقة الشمسية غالبًا ما يتم التقليل من شأنها بسبب “مدة المراقبة المنخفضة أو غير الكافية”.

من خلال جمع كمية كبيرة من البيانات في الوقت الفعلي تقريبًا والتي تتضمن أي تصادمات ، يمكن لنظام المراقبة في Argonne سد فجوات البيانات الحرجة للمساعدة في فهم سبب وحجم وفيات الطيور.

من ناحية أخرى ، قد تعزز مرافق الطاقة الشمسية السلوكيات المفيدة للطيور ، ويمكن أن يؤدي فهم المزيد عن هذه السلوكيات إلى تصميمات وممارسات منشأة صديقة للطيور.

يمكن أن تشمل العوامل موقع المنشأة ونوع المعدات وموضعها والنباتات التي تنمو بالقرب منها.

يمكن أن تساعد التكنولوجيا أيضًا في إلقاء الضوء على أنواع الطيور الموجودة في المنطقة قبل وبعد بناء المشروع.

قال Sporer عن البيانات القادمة من نظام Argonne في موقع Duke Energy في أريزونا: “نحن نرى في الواقع الطيور تستخدم الموطن للبحث عن البذور ، لما يبدو أنه سلوك التعشيش ، وما يبدو أنه تفاعل بين الأنواع وداخلها”. . “لذلك ، أنا مندهش من مقدار استخدام الطيور في الموقع من حيث كون الطيور مجرد طيور – وليس هناك تفاعلات سلبية.”

لا تزال تقنية Argonne حاليًا في مراحلها الأولى ، وقد تم إحراز الكثير من التقدم. قال Adam Szymanski ، مهندس برمجيات Argonne والمسؤول التقني في المشروع: “كان هناك تركيز كبير على جمع الكثير من مقاطع الفيديو التي يمكننا إضافة تعليقات توضيحية إليها واستخدامها لتدريب نماذجنا”.

“لقد قمنا أيضًا ببناء وتدريب الكثير من خوارزميات التعلم الآلي اللازمة لتحديد الطيور في المناظر الطبيعية وتصنيف النشاط. لقد حققنا دقة عالية جدًا على كلتا الجبهتين.”

في المرحلة الحالية من المشروع ، يواصل Hamada و Szymanski والفريق تحسين نموذجهم وإظهار نموذج أولي لنظام التشغيل بحلول ربيع عام 2023.

أشارت أماندا كليهر ، عالمة الأحياء في المشروع في شركة DNV Energy US Inc.

الاستشارية ، إلى أن هناك العديد من الأسئلة المفتوحة المتعلقة بنشاط الطيور ونفوق الطيور في المواقع الشمسية ، لا سيما من حيث الظواهر التي قد تكون إقليمية وأيها قد تكون واسعة الانتشار.

إن “تأثير البحيرة” ، على سبيل المثال ، حيث تخطئ الطيور المهاجرة بين الألواح الشمسية وبين المسطحات المائية وتصطدم بها ، هي إحدى النظريات التي يجري استكشافها ، لا سيما فيما يتعلق بالجنوب الغربي للولايات المتحدة.

وقالت: “الشيء الرئيسي الذي يسأله مطورو الطاقة الشمسية هو ، ما الذي يتعين علينا القيام به فيما يتعلق بمسوحات ما قبل البناء لفهم ما إذا كانت هناك مخاطر محتملة على الطيور قد تؤثر علينا في منطقتنا أم لا”.

وأضافت أن نظام مراقبة أرجون سيكون مفيدًا في أبحاث درجة الماجستير الخاصة بها في جامعة ماساتشوستس في أمهيرست ، والتي تركز على كيفية استخدام الطيور للمواقع الشمسية في شمال شرق الولايات المتحدة خلال موسم التكاثر.

تقوم مجموعة Avian Solar Work Group ، وهي عبارة عن تعاون بين المجموعات البيئية والأكاديميين وصناعة الطاقة الشمسية ، باستكشاف مجموعة متنوعة من الموضوعات البحثية.

تكتسب تقنية Argonne لرصد الطيور الشمسية الاهتمام كأداة ليس فقط للبحث ولكن أيضًا لتحديد المواقع والعمليات.

إن القدرة على جمع المزيد من البيانات مع تسهيلات التجوال ذات الوقت الأقل للبشر ستفيد الصناعة على جبهة التصاريح والامتثال.

قال سبورر: “تميل مراقبة وفيات ما بعد البناء إلى أن تكون مكثفة للوقت ، وعمالة مكثفة ومكلفة”.

وقالت إنه في حين أنه لا يزال من المبكر الجزم ، مع المراقبة عن بعد “نعتقد أنه سيكون لدينا ساعات عمل أقل وسنكون قادرين في الواقع على مراقبة التفاعل نفسه ، بدلاً من النتيجة المشتبه بها.”

وأشار كليهر إلى أن وكالات مثل إدارة الأسماك والحياة البرية الأمريكية والإدارات البيئية بالولاية ، المسؤولة عن الحفاظ على الموارد حول موقع للطاقة الشمسية ، تلعب أيضًا دورًا في تحديد كيفية إجراء البحث والرصد.

وقالت “بصفتنا مستشارة تعمل مع المشغلين ، نحاول بشكل عام التنسيق مع الوكالات”.

“في جانب طاقة الرياح ، هناك تركيز أكبر على دمج التكنولوجيا في المراقبة.

هذه إمكانية للطاقة الشمسية أيضًا ، والوكالات ترى ذلك في ضوء أكثر إيجابية.”

وقال حمادة “التكنولوجيا يمكن أن تكون رائعة لكن حل المشكلات بالتكنولوجيا يتطلب أن يستخدمها الناس بالفعل”. “نحن نتطلع إلى مزيد من التحقق من صحة هذا النظام في هذا المجال.”

بعد اكتمال النموذج الأولي في عام 2023 ، ستكون الخطوة التالية هي نشر نظام Argonne في المزيد من المواقع الشمسية مع شركاء الصناعة.

تابعنا على تطبيق نبض

Comments

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.

زر الذهاب إلى الأعلى
%d مدونون معجبون بهذه: