능동형 풍력 터빈 제어로 조류 사망 80% 감소 목표

풍력 터빈이 새를 죽인다는 것은 비극적이지만 부인할 수 없는 사실입니다. 얼마나 많은 새가 풍력 터빈의 회전하는 날개 위로 날아가서 죽는지 판단하는 것은 어렵습니다. 사실 이 주제는 너무 정치적인 내용을 담고 있습니다. 미국조류보호협회(American Bird Conservancy)는 이용 가능한 증거 중 일부를 검토한 후 미국에서만 매년 최소 백만 마리의 새가 죽는다는 결론을 내렸는데, 이는 아마도 과소평가되었을 가능성이 높습니다.

물론 이 숫자는 매년 가공 송전선에 부딪혀 죽는 새 2,550만 마리, 건물 충돌로 죽는 새 9억 8천만 마리, 집고양이에 의해 죽는 새 14억~37억 마리에 비하면 현저히 낮은 수치입니다. 그러나 이는 여전히 수용할 수 없는 수치이며 해결해야 할 문제입니다. 왜냐하면 완전한 친환경 에너지 네트워크에는 앞으로 수십 년 동안 점점 더 많은 터빈이 필요할 것이기 때문입니다.

노르웨이 과학 기술 연구소(SINTEF)와 노르웨이 환경 친화적 에너지 연구 센터의 연구원들은 많은 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있는 아이디어를 가지고 있다고 믿습니다.

아이디어는 간단합니다. 각 터빈에는 로터 경로로 직접 날아가는 새를 포착할 수 있는 카메라가 있습니다. 소프트웨어는 예측된 궤적을 자동으로 계산하고, 충돌할 위험이 있는 것으로 보이면 시스템은 제어 신호를 보내 발전기 토크와 블레이드 비틀림을 조정하여 블레이드 속도를 늦춥니다.

시뮬레이션에서 시스템(SKARV라고 함)은 예측 가능한 경로로 이동하고 터빈을 향해 정면으로 날아가며 충돌하기 전에 최소 5초 동안 감지할 수 있는 개별 새와의 충돌을 대부분 피할 수 있었습니다. 물론 이것이 전체 이야기를 말해주지는 않습니다. 이것은 중앙 나셀이나 타워에 충돌하는 것을 막지 못하며, 측면에서 나오거나 터빈 주위를 돌더라도 도움이 되지 않습니다.

폴라 B. 가르시아 로사 연구원은 "새의 비행 궤적을 예측하는 것이 어렵기 때문에 새로운 시스템으로는 이 문제를 완전히 해결할 수 없다. 예를 들어, 경험이 없는 아기 새가 터빈에 접근할 때 불규칙한 비행 동작을 보인다면 몇 초 후에는 그 위치를 정확하게 예측하는 것이 불가능하다. 여러 마리의 새가 동시에 접근하면 예측도 더욱 어려워진다"고 말했다.

많은 수의 새가 접근하는 경우 시스템은 터빈을 완전히 차단하도록 설정할 수 있습니다. 그러나 팀은 대형 터빈이 정상 속도에서 완전히 정지하는 데 최대 20초가 걸릴 수 있다고 지적했습니다.

Garcia-Rosa는 "시뮬레이션을 기반으로 SKARV 프로젝트가 치명적인 충돌을 최대 80%까지 줄이는 데 도움이 될 수 있다고 믿습니다."라고 말했습니다. "다음 단계는 기존 블레이드 회전 속도 제어 전략을 더욱 개발하고 이를 새의 비행 궤적을 식별하는 방법과 결합하는 것입니다. 그런 다음 실제 시연을 수행할 것입니다. 우리는 SKARV 기술이 5년 내에 상용화될 수 있다고 믿습니다. 아마도 업계에서 충분한 관심을 보인다면 더 빨리 상용화될 수 있을 것입니다."