Được hỗ trợ bởi trí thông minh nhân tạo, công nghệ theo dõi hoạt động của chim tại các cơ sở năng lượng mặt trời

Được hỗ trợ bởi trí thông minh nhân tạo, công nghệ theo dõi hoạt động của chim tại các cơ sở năng lượng mặt trời

    Được hỗ trợ bởi trí thông minh nhân tạo, công nghệ theo dõi hoạt động của chim tại các cơ sở năng lượng mặt trời

    Mô hình Argonne phát hiện các đối tượng chuyển động (hộp màu xanh lá cây) và theo dõi chuyển động của chúng (đường màu xanh lam). Các đối tượng không phải chim (ví dụ: bóng và phản chiếu) được lọc ra trước khi phân loại hoạt động. Ảnh: (Hình ảnh của Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne).

    Powered by artificial intelligence, Argonne technology eyes bird activity at solar facilities
    Dữ liệu gần thời gian thực về tương tác giữa gia cầm và năng lượng mặt trời sẽ giúp ngành năng lượng hiểu được rủi ro và cơ hội đối với động vật hoang dã tại các nhà máy năng lượng mặt trời.

    Làm thế nào để một loạt các tấm pin mặt trời thay đổi môi trường sống? Câu hỏi này rất phức tạp - và ngày càng quan trọng, khi các nhà máy năng lượng mặt trời mọc lên trên khắp nước Mỹ. Tuy nhiên, ngành công nghiệp và các nhà nghiên cứu hiện không có nhiều câu trả lời. Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Argonne của Bộ Năng lượng (DOE) đang phát triển công nghệ có thể giúp ích.

    Cũng giống như trong bất kỳ khung cảnh ngoài trời nào có động vật hoang dã, rất nhiều hoạt động của chim diễn ra tại các cơ sở năng lượng mặt trời mà con người bỏ lỡ. Chim kiếm ăn, chúng giao phối, chúng làm tổ, và không may, chúng chết. Vai trò của các bảng điều khiển và thiết bị trong các hoạt động này thường là một bí ẩn. Việc giám sát của con người tại các địa điểm năng lượng mặt trời bị hạn chế và nó chỉ có thể tiết lộ rất nhiều.

    Misti Sporer, giám đốc phát triển môi trường của công ty tiện ích Duke Energy, công ty vận hành hơn 65 nhà máy năng lượng mặt trời ở Mỹ, cho biết: “Tương tác giữa chim và mặt trời trong thời gian thực là một lỗ đen về mặt dữ liệu. hình ảnh đầy đủ về cách các loài chim sử dụng các trang web này, bởi vì ngay phút bạn đặt ai đó trên mặt đất, những con chim bay đi hoặc chúng làm điều gì đó để phản ứng lại người khảo sát là con người. "

    Một dự án kéo dài ba năm nhằm mục đích cho phép các camera tiên tiến và trí tuệ nhân tạo thực hiện công việc giám sát hoạt động của chim tại các cơ sở năng lượng mặt trời. Kể từ mùa xuân năm 2020, các nhà nghiên cứu của Argonne đã thu thập video tại các địa điểm sử dụng năng lượng mặt trời, bao gồm cả một địa điểm do Duke vận hành và đào tạo các thuật toán máy tính để nhận dạng các loài chim trong cảnh. Hệ thống cũng đang học cách phân loại các loại hoạt động cụ thể, bao gồm cả va chạm với bảng điều khiển.

    Luật liên bang và tiểu bang bảo vệ nhiều loài chim và kiểm tra tác động môi trường là một phần của việc tuân thủ các luật đó. Các nhà phát triển và vận hành năng lượng mặt trời thường phải tiến hành đánh giá môi trường sống trước xây dựng và giám sát tử vong sau xây dựng như một phần của các yêu cầu đánh giá môi trường cho một dự án. Công nghệ của Argonne có thể giúp thực hiện nhiệm vụ đó.

    Yuki Hamada, nhà khoa học viễn thám tại Argonne và trưởng dự án cho biết: “Các nhà quản lý sẽ cố gắng hết sức để giảm thiểu tác động tiêu cực của các cơ sở sử dụng khoa học hiện có tốt nhất. "Thật không may, khoa học tốt nhất hiện có có thể chứa đựng sự không chắc chắn đáng kể vì không đủ dữ liệu về chất lượng, số lượng và chủng loại."

    Ví dụ, một nhân viên năng lượng mặt trời có thể tìm thấy một xác chết trên mặt đất gần một số tấm pin, nhưng con chim chết như thế nào thường không rõ ràng. Một đánh giá về các nghiên cứu theo dõi tử vong tại các địa điểm năng lượng mặt trời cho thấy nguyên nhân tử vong không thể được xác định trong hơn một nửa số trường hợp. Một nghiên cứu khác được công bố vào năm 2022 cho thấy tỷ lệ tử vong của chim tại các dự án năng lượng mặt trời thường bị đánh giá thấp vì "thời gian giám sát thấp hoặc không đủ".

    Bằng cách thu thập một lượng lớn dữ liệu gần thời gian thực bao gồm bất kỳ vụ va chạm nào, hệ thống giám sát của Argonne có thể lấp đầy những khoảng trống dữ liệu quan trọng để giúp hiểu được nguyên nhân và mức độ tử vong của các loài chim.

    Mặt khác, các cơ sở năng lượng mặt trời có thể thúc đẩy các hành vi có lợi của chim, và hiểu thêm về những hành vi đó có thể dẫn đến các thiết kế và thực hành cơ sở thân thiện với chim. Các yếu tố có thể bao gồm vị trí cơ sở, loại và vị trí của thiết bị, và cây cối nào đang phát triển gần đó. Công nghệ này cũng có thể giúp chiếu sáng những loại chim nào hiện diện trong khu vực trước và sau khi một dự án được xây dựng.

    Sporer nói về dữ liệu đến từ hệ thống của Argonne tại một trang web Duke Energy ở Arizona cho biết: . "Vì vậy, tôi ngạc nhiên về số lượng sử dụng chim trên trang web về việc chim chỉ là chim - không có tương tác tiêu cực."

    Công nghệ Argonne hiện đang ở giai đoạn đầu và đã đạt được nhiều tiến bộ. Adam Szymanski, kỹ sư phần mềm Argonne và trưởng nhóm kỹ thuật của dự án cho biết: “Trọng tâm lớn là thu thập nhiều video mà chúng tôi có thể chú thích và sử dụng để đào tạo các mô hình của mình. "Chúng tôi cũng đã xây dựng và đào tạo rất nhiều thuật toán học máy cần thiết để xác định các loài chim trong cảnh quan và phân loại hoạt động. Chúng tôi đã đạt được độ chính xác khá cao trên cả hai mặt đó."

    Trong giai đoạn hiện tại của dự án, Hamada, Szymanski và nhóm đang tiếp tục tinh chỉnh mô hình của họ và trình diễn một hệ thống nguyên mẫu hoạt động vào mùa xuân năm 2023.

    Amanda Klehr, một nhà sinh học dự án của công ty tư vấn DNV Energy U.S. Inc., lưu ý rằng có nhiều câu hỏi mở liên quan đến hoạt động của chim và cái chết của chim tại các địa điểm năng lượng mặt trời, đặc biệt 

    về những hiện tượng nào có thể mang tính khu vực và những hiện tượng nào có thể phổ biến. Ví dụ, "hiệu ứng hồ", nơi các loài chim di cư nhầm các tấm pin mặt trời với các vùng nước và va chạm với chúng, là một giả thuyết đang được khám phá, đặc biệt là đối với vùng Tây Nam Hoa Kỳ.

    "Điều chính mà các nhà phát triển năng lượng mặt trời đặt ra là, chúng ta cần làm gì trong quá trình khảo sát tiền xây dựng để hiểu liệu có hay không những rủi ro tiềm ẩn đối với các loài chim có thể ảnh hưởng đến chúng ta trong khu vực của chúng ta", cô nói. Cô ấy nói thêm rằng hệ thống giám sát Argonne sẽ hữu ích trong nghiên cứu cấp bằng thạc sĩ của riêng cô ấy tại Đại học Massachusetts ở Amherst, tập trung vào cách các loài chim sử dụng các địa điểm năng lượng mặt trời ở Đông Bắc Hoa Kỳ trong mùa sinh sản.

    Avian Solar Work Group, một sự hợp tác giữa các nhóm môi trường, học giả và ngành công nghiệp năng lượng mặt trời, đang khám phá nhiều chủ đề nghiên cứu khác nhau. Công nghệ giám sát năng lượng mặt trời ở gia cầm Argonne đang được quan tâm như một công cụ không chỉ cho nghiên cứu mà còn cả định vị và vận hành. Khả năng thu thập nhiều dữ liệu hơn với các cơ sở chuyển vùng ít thời gian hơn cho con người sẽ mang lại lợi ích cho ngành trên mặt trận cho phép và tuân thủ.

    Sporer nói: “Theo dõi tỷ lệ tử vong sau xây dựng có xu hướng tốn nhiều thời gian, công sức và tốn kém. Mặc dù vẫn còn sớm để nói chắc chắn, cô ấy nói, với giám sát từ xa "chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi sẽ có ít giờ làm việc hơn và thực sự có thể quan sát chính sự tương tác, thay vì kết quả bị nghi ngờ."

    Klehr lưu ý rằng các cơ quan như Cơ quan Cá và Động vật Hoang dã Hoa Kỳ và các sở môi trường tiểu bang, những cơ quan chịu trách nhiệm bảo tồn các nguồn tài nguyên xung quanh một địa điểm năng lượng mặt trời, cũng đóng một vai trò trong việc xác định cách thức nghiên cứu và giám sát diễn ra.

    Bà nói: “Là một nhà tư vấn làm việc với các nhà khai thác, chúng tôi thường cố gắng phối hợp với các cơ quan. "Về mặt năng lượng gió, cần tập trung nhiều hơn vào việc kết hợp công nghệ vào giám sát. Đó cũng là một tiềm năng cho năng lượng mặt trời và các cơ quan đang nhìn nhận điều đó theo một cách tích cực hơn."

    Hamada nói: “Công nghệ có thể tuyệt vời nhưng việc giải quyết các vấn đề với công nghệ đòi hỏi mọi người phải thực sự sử dụng nó. "Chúng tôi mong muốn xác nhận hệ thống này hơn nữa trong lĩnh vực này."

    Sau khi nguyên mẫu hoàn thành vào năm 2023, bước tiếp theo sẽ là triển khai hệ thống của Argonne tại nhiều địa điểm năng lượng mặt trời hơn với các đối tác trong ngành.

    Zalo
    Hotline