有一天，风力涡轮机可能漂浮在加利福尼亚州和俄勒冈州南部的海岸上，为数百万家庭提供清洁的可再生能源。但在建设开始之前，研究人员正在研究如何将潜在的风力发电场对当地野生动物的影响降到最低。

　　美国能源部(DOE)太平洋西北国家实验室(PNNL)和环境咨询公司H. T. Harvey & Associates的研究人员最近在西海岸部署了一项技术，这是了解海鸟飞行高度以及它们是否可能与风力涡轮机和其他基础设施相互作用的首批努力之一。

　　他们在4月24日的《海洋能源前沿》杂志上发表了这项研究。

　　“这是理解西海岸海上风力涡轮机高度的海鸟行为的重要一步，”PNNL的计算机科学家和论文的合著者Shari Matzner说。研究船上的科学家提供的数据提供了鸟类飞行高度的估计，这取决于风力，但“这是我们第一次获得这些鸟类的实时、量化的飞行高度数据，”Matzner说。

　　科学家们研究了欧洲和东海岸风力涡轮机的影响，这两个地区的海上风力产业更为成熟。先前的研究发现，鸟类与海上风力涡轮机之间的碰撞率非常低。

　　但是，西海岸的深水区拥有与这两个地方截然不同的海鸟群落，论文合著者、h.t. Harvey首席高级鸟类专家斯科特·特里尔说。在那里，信天翁、海鸥和海燕等鸟类捕食食物，并依靠同样的强风，使这些水域成为发电的理想场所。

　　这些鸟一生中大部分时间都在空中度过。为了用最少的能量停留在高空，这些鸟搭上强风来获得高度，然后以一种被称为“动态翱翔”的飞行模式向下滑行。

　　研究人员想知道，动态翱翔和其他飞行行为是否会让这些鸟飞到离岸风力涡轮机叶片的高度，即水面以上25-260米(82-853英尺)。

　　“某些种类的海鸟实际上需要风来进行有效的飞行，甚至是任何飞行。它们的翅膀又长又窄，就像滑翔机一样。量化海鸟和海上风力涡轮机可能重叠的程度很重要，”泰瑞尔说。

　　在2021年夏天，美国能源部和PNNL以及海洋能源管理局推出了一个浮标，该浮标配备了PNNL的热追踪器- 3d (TT3D)，这是一种立体摄像系统，使用一对热摄像机跟踪飞过头顶的鸟类。

　　研究人员已经在陆地上使用TT3D来监测鸟类和蝙蝠在陆地风力涡轮机周围导航的情况，但这是该技术第一次被部署在海上。部署后，哈维团队评估了鸟类的飞行数据。

　　TT3D在离加利福尼亚北部海岸40公里(25英里)的浮标上漂浮，在2021年夏天对天空进行了近2000小时的监测。该仪器发现了1400多只白天和黑夜飞行的鸟。

　　在跟踪的1400只鸟中，79%的鸟在海拔25米(82英尺)的地方飞行，大部分活动集中在海拔10米(33英尺)的地方——远低于假设的涡轮机叶片。

　　在剩下的被追踪的鸟类中，21%的鸟飞的高度与假设的涡轮叶片重叠，而不到1%的鸟飞得更高。没有追踪到飞行高度超过海平面316米(1036英尺)的鸟类(该系统的探测范围被限制在400米左右，或1312英尺)。

　　在白天长度约为14小时的地方，大多数鸟类是在白天被发现的，但TT3D也追踪了黎明、黄昏和夜间的活动。

　　“这些数据增加了对鸟类行为的基本了解，并将帮助我们更好地了解未来的风力涡轮机如何影响海鸟，”在PNNL领导TT3D开发的Matzner说。

　　最新的工作增加了PNNL的大量研究，旨在最大限度地减少可再生能源项目对野生动物的影响。

　　为了补充TT3D的数据，PNNL的研究人员还在研究一种利用雷达跟踪海上鸟类飞行的系统。虽然TT3D可以生成飞行模式的细节，并提供一些数据来帮助研究人员识别物种，但它不能“看到”远距离。

　　马茨纳说，另一方面，雷达不能提供详细的细节，但它的探测范围可以跟踪风力涡轮机周围鸟类的行为。

　　今年，TT3D还将用于研究东海岸的鸟类，这是pnnl领导的一个改善公用事业天气预报的项目——风预报改进项目的一部分。

　　马茨纳说，边疆研究不会是西海岸最后一次这样的研究。虽然TT3D可以识别鸟类，但分辨它们是什么物种的能力仍在发展中。

　　研究人员还需要了解除了碰撞风险之外鸟类是如何受到影响的;例如，一些研究表明，鸟类将完全避开有风力发电场的地区。

　　需要更多的数据来充分了解鸟类如何利用它们将来可能与风力涡轮机共享的空气。