风力发电装置受鸟类撞击的观测情况及影响评估

风力发电是一种主要的风能利用形式，这项实质性地实现温室气体排放量为零的碳中和措施，正在部署（引进）之中，但是鸟类撞击旋转风车叶片的事故令人担忧。为了解鸟类对风车的撞击现状，并采取有实效性的对策，有必要弄清楚这种撞击和回避撞击动作的实况。

一、鸟类对风力发电的影响和摄像机的观测

鸟撞击风车叶片在很多国家都列出了研讨的课题，通过调查汇总陆地上的风车受鸟类撞击情况，发现既有根本受不到鸟类撞击的发电站，也有每年遭受30多次鸟类撞击的发电站。发电站的环境、位置以及鸟的种类不同，都导致发电站受鸟撞击的次数有很大的差别。

鸟为什么会撞击风车叶片，又是怎样撞击的呢？

为了弄清撞击的原因，有必要收集观察撞击时鸟的飞翔动作和撞击原因的资料。但是由于鸟撞击风车的频率罕见，所以至今为止，凭目视观察调查是难于收集很多数据的，其中根本原因是无法正确测量鸟在空中飞翔的位置和高度。

二、定量评估摄像机观测鸟的撞击

利用开发的摄像机进行观测，对陆地上的多个风车进行了4个季节（各7天）的调研，将摄像机对准运转中的风车进行拍摄，对鸟类的飞翔进行了三维空间分析。此时，将风车的中心部分作为坐标原点，更容易掌握叶片的旋转范围及其附近的飞翔动作（图3）。根据汇总鸟类离开风车中心距离飞翔频率的结果（图4），已确认鸟类越过叶片旋转范围内的飞翔次数达89次。

通过三维空间轨迹，确认了这些飞翔动态，鸟类回避撞击的动作有3种类型（图5）：①直线或迂回型的飞翔，②盘旋或迂回的飞翔，③叶片正前方回避的飞翔。

根据风车有无旋转的不同比例，鸟的这些飞翔形态也不同，风车没有旋转的情况下，①通过直线飞翔回避的动作较多，另一方面，在风车旋转的情况下，③正前方回避的动作增加。此外，还有虽然不属于这3种类型，但已确认有1次不回避与塔体撞击的现象。

根据这次观测发现，很多情况下，虽然鸟类能够事先识别叶片的存在，并采取迂回回避动作，但当鸟类飞到正在旋转的风车叶片正前方时，识别已来不及了。同时，也发现鸟类不回避而发生撞击叶片的现象。由此结果可知，通过设法使鸟类能够识别风车和叶片，可以帮助鸟回避撞击和减少撞击。

三、评估海上风力对鸟类的影响

预计今后海上风力扩大时，在风况好的地区，很多风力发电站、风车会林立出现。由于鸟类与风车的撞击和栖息地改变等风险增加，考虑到要避免鸟类在容易受风力影响的地方建设风车，希望评估风车运转期间的影响，并采取鸟类适应性的对策。为了应对这种状况，日本电力中央研究所通过对海上风车也实施摄像机观测等实地研究和课题的调研来推进该技术的更新。

通过摄像机观测取得的飞翔数据是三维、高精度再现鸟类位置的空间坐标。通过活用该空间坐标，弄清楚鸟类飞翔频率高的空间（利用空间的密度分布），能更科学地评估鸟类飞翔的密度分布与风车等构件的关系（图6）。为了提高实用性，映像处理的省力化不可缺少，利用积蓄了的飞翔映像AI的自动处理的开发也在推进。并且，对应于海上宽广的观测范围，不仅仅是摄像机，组合无人机和雷达等技术的开发也很重要（图7）。

据悉，日本电力中央研究所今后将开发以摄像机观测技术为核心的调研和评估技术，弄清楚影响鸟类和生态系统相关的实际情况和机制，为持续保护生物和实现碳中和社会作出贡献。