将单个风力涡轮机叶片涂成黑色,被视为防止鸟类意外死亡的低成本方案。这一看似简单的举措,实际效果却因地而异。

挪威实验:鸟类死亡率骤降70%

2013年8月,挪威斯莫拉(Smøla)风电场启动了一项长期科学实验,将每台风机的一个叶片涂黑。在随后的三年里,该区域发现的鸟类尸体数量下降了70%。

斯莫拉风电场位于挪威中部海岸外的群岛地区,共有68台涡轮机。挪威自然研究所研究人员选取四台普通风机与四台相邻的“单叶片涂黑”风机进行对比。通过统计风机周围100米范围内的鸟类尸体,结合涂装前7.5年的基线数据与涂装后3.5年的数据,这项持续十余年的研究于2020年在《生态与进化》(Ecology and Evolution)期刊上发表。

结果显示,这种微小的视觉改变使鸟类死亡人数减少了70%以上,对当地罕见的白尾海鹰种群尤为有效。这不仅是对2003年一项实验室研究结果的独立现实世界证实,也为缓解风机鸟撞问题提供了新思路。不过,研究人员指出,个案数据未必适用于其他鸟类种群。

原理与局限:打破“运动模糊”

黑色叶片为何有效?关键在于鸟类处理视觉线索的方式。当风机叶片高速旋转时,单色叶片在人眼中会形成“运动模糊”,看起来像一个巨大的连续圆盘,难以被识别为威胁。将其中一片涂黑,能打破这种视觉模式,使移动叶片更易被察觉。

然而,这一结论并非放之四海而皆准。正如《奥杜邦》杂志所指出的,初步结论不能同等适用于所有鸟类,特别是视力不足以察觉差异的物种。此外,在运行中的风机上涂装需要升降设备和专业团队,实施成本与精力投入不容小觑。

各地实践差异:荷兰未果与海上探索

值得注意的是,荷兰进行的类似实验并未取得积极成果。这表明,涂黑叶片的效果在很大程度上取决于当地的鸟类物种和种群规模。

目前,大多数陆地实验仍坚持使用黑色涂层,但海上风电领域正在尝试新方案。荷兰财团Ecowende正在为七台维斯塔斯(Vestas)V236-15.0 MW风机安装长达115.5米的红色叶片。选择红色是权衡耐用性、热管理及远距离易识别优势后的结果。

与此同时,海鸟面临的碰撞风险可能低于预期。瓦腾福尔(Vattenfall)和Spooor在阿伯丁海上风电场的研究显示,在跟踪的19个月内、2007条飞行路径中,未确认发生任何碰撞事故,鸟类通常与风机保持100至200米的距离。