Umělá inteligence zasáhne ještě před srážkou a zastaví větrnou elektrárnu

Při instalaci větrných turbín musí investoři počítat s širokým pásmem omezení kvůli migračním koridorům a hnízdním oblastem vzácných druhů ptáků. Jak jsme na Obnovitelně.cz mnohokrát vysvětlovali, ptáci se obecně listům lopatek vyhýbají, ptactvu daleko více škodí kočky nebo skleněné budovy. Přesto ke srážce občas dojde a především v případě vzácných dravců nebo i netopýrů se pak jedná o velkou škodu.

Němečtí výzkumníci z organizace ZSW proto vyvinuli systém, který dokáže předcházet střetům mezi dravci a větrníky tak, že problém řeší přímo v reálném čase a když je potřeba, turbínu včas zastaví. Technologie s názvem BirdRecorder využívá několik kamer rozmístěných kolem turbíny a umělou inteligenci, která nepřetržitě sleduje oblohu v okruhu stovek metrů.

• Tip: Největší pohroma pro ptáky? Kočky, budovy, ropný průmysl. Větrné elektrárny jsou až na chvostu

Pokud vyhodnotí, že se chráněný pták blíží směrem k rotoru, turbínu zpomalí nebo úplně zastaví. Cílem je ochránit málopočetné druhy a zároveň umožnit, aby větrné elektrárny běžely bez zbytečných omezení a aby mohly rozšířit pole působnosti i do oblastí, které jsou v tuto chvíli zapovězené právě z důvodu ochrany. Systém dokáže rozeznat i velmi malé objekt, na obrázku často vyhodcnocuje jen několik pixelů, a přitom funguje dostatečně rychle.

„S naším protikolizním systémem jsme vyvinuli klíčový nástroj, který umožňuje nezbytné rozšíření větrné energie, aniž by to bylo v konfliktu s ochranou druhů,“ řekl pro časopis Windkraft jeden z autorů studie Anton Kaifel. V tuto chvíli je systém stále v testovacím režimu a učí se rozpoznávat kriticky ohroženého luňáka červeného, který byl v mnoha částech Evropy vyhuben a nyní se i s pomocí umělé reintrodukce do prírody vrací.

Jak to funguje

BirdRecorder kombinuje sadu statických kamer a dvojici teleobjektivů, které se dokážou rychle otočit směrem k nejzajímavějšímu objektu. První úkol má umělá inteligence, najít na obloze něco, co se pohybuje, a vyhodnotit, zda jde o ptáka. V praxi je to složité: v dálce je pták často jen malá skvrnka.

Proto výzkumníci používají moderní techniku, která si doslova obrovský rozdělí obraz na malé části a zpracovává je jednotlivě. Díky tomu dokáže systém zachytit i vzdáleného dravce, kterého by běžná detekce přehlédla. Teprve pak přichází druhý krok, rozpoznání druhu. Systém se učil rozlišovat luňáka od ostatních ptáků na rozsáhlém datasetu obsahujícím miliony snímků, které vědci sbírali tři roky v různém počasí.

BirdRecorder zjistí, že jde o chráněného ptáka a že míří do nebezpečné zóny, aktivuje se automatické varování a turbína se podle situace odstaví.

Přesnost až 99 procent

Technologie není založená jen na jednom snímku, sleduje let ptáka na celé sekvenci obrázků. Umělá inteligence počítá trajektorii a postupně zpřesňuje, o jaký druh se jedná, a s jakou pravděpodobností zamíří k turbíně. Po několika sekundách tak systém dosahuje přesnosti až 99 procent v rozpoznání druhu.

Podle testů dokáže BirdRecorder zachytit dravce až do vzdálenosti jednoho kilometru, což odpovídá požadavkům pro bezpečné odstavení větrné elektrárny. BirdRecorder je příkladem toho, jak může umělá inteligence vyřešit jeden z největších sporů kolem výstavby větrných elektráren. Místo plošných omezení nabízí konkrétní, měřitelnou ochranu dravců.

Od roku 2023 se také soustředí na výzkum stejné ochrany netopýrů. Technologie už běží dva roky ve zkušebním provozu a čekají ji další testy v extrémních podmínkách, jako je hustá mlha nebo déšť. Pokud se osvědčí, mohla by se stát běžnou součástí větrných parků po celé Evropě.

Úvodní foto: Bird recorder