Menu

Oddziaływanie elektrowni wiatrowych na środowisko na etapie budowy i likwidacji

 

Projekty farm wiatrowych (na etapie budowy i likwidacji) najczęściej mogą oddziaływać na następujące
komponenty środowiska:
•  wody powierzchniowe i podziemne (poprzez zanieczyszczenie wód),
•  powietrze (poprzez zanieczyszczenie powietrza),
•  klimat akustyczny (poprzez emisję hałasu),
•  pola elektromagnetyczne (poprzez jego imisję), 
•  glebę (poprzez zanieczyszczenie gleby i wytwarzanie odpadów),
•  warunki życia i zdrowie ludzi (poprzez hałas, pylenie oraz zakłócenie dotychczasowych warunków
życia),
•  faunę (poprzez zniszczenie miejsc przebywania, kryjówek, żerowisk i tras migracji zwierząt oraz
zakłócenia funkcjonowania ich populacji), florę oraz siedliska przyrodnicze,
•  krajobraz (poprzez spowodowanie widocznych zmian w krajobrazie),
•    dobra materialne, zabytki i krajobraz kulturowy (poprzez szkody lub korzyści w dobrach materialnych, w obiektach zabytkowych lub stanowiskach archeologicznych, zmiany w krajobrazie kulturowym).

Według danych firmy SEVIVON Sp. z o.o. czas realizacji farmy wiatrowej o mocy od 2-3,6MW trwa około 5lat. Kolejne etapy procesu to:

- przygotowanie studium wykonalności

- umowa dzierżawy terenu

- studium oddziaływania na środowisko naturalne

- pomiar siły wiatru

- postępowanie w celu uzyskania pozwolenia na budowę

- budowa

Dla środowiska najbardziej oddziałujący jest oczywiście etap budowy. Wymagania jakie powinien spełniać teren na którym będzie postawiona siłownia wiatrowa to między innymi:

- wykonane drogi utwardzone o minimalnej szerokości 5m

- promień skrętu dla samochodów dostawczych elementów turbiny od 18-30m (rozbieżność wartości związana jest tutaj z wielkością poszczególnych typów turbin i wymaganiami odnośnie samych pojazdów)

- utwardzona powierzchnia do ustawienia dźwigu 600-1000m2

- miejsce na fundament 20x20m

Oczywiście, jak na każdym placu budowy konieczne jest jego zagospodarowanie, a więc doprowadzenie wody, elektryczności, posadowienie kontenerów dla pracowników, ogrodzenie itp.

 

Etap likwidacji

Czas pracy siłowni wiatrowych szacuje się na 25lat. Po tym okresie siłownia powinna być zlikwidowana co uwzględnia sie w projekcie technicznym jako tzw. etap likwidacji. W ramach likwidacji turbina i maszt zostają rozebrane a fundament rozkruszony. Siłownia wcześniej odłączana jest od systemu EE.

Rozbieranie przestarzałej turbiny na ogół nie wchodzi w grę, gdyż jest zbyt niebezpieczne i kosztowne. Tańsze jest jej wysadzenie, tak jak w przypadku wysokich kominów, chyba, że inwestorowi zależy na odzyskaniu cennych elementów. W czasie rozbiórki może dojść do zanieczyszczenia gleby olejem i ciężkimi metalami.

 

Fot. Wysadzona elektrownia wiatrowa (Niemcy)

 

Koszt likwidacji elektrowni wiatrowej według danych niemieckich to około 30.000 euro. W 2014 roku w Niemczech zlikwidowano łącznie 544 siłownie wiatrowe (źródło: Handelsblatt) na około 25000 istniejących. Likwidacja nastąpiła z uwagi na wyeksploatowanie i spadek dotacji co spowodowało nierentowność siłowni.

 

Etap eksploatacji

 

 Oddziaływanie na ornitofaunę
Oddziaływanie farm wiatrowych na ptaki jest przedmiotem wielu badań zagranicznych i krajowych.
Podstawowe rodzaje negatywnych oddziaływań farm wiatrowych na awifaunę obejmują:
•  możliwość śmiertelnych zderzeń z elementami wiatraków (śmiertelność generowana na skutek zderzeń z elektrowniami wiatrowymi wynosi jedynie od 0,01% do 0,02% wszystkich przypadków śmierci ptaków),
•  bezpośrednią utratę siedlisk oraz ich fragmentację i przekształcenia,
•  zmianę wzorców wykorzystania terenu,
•  tworzenie efektu bariery- zmiana trasy przelotów spowodowana uniknięciem siłowni

W zakresie oddziaływania na zwierzęta hodowlane, nie stwierdzono negatywnego wpływu farm wiatrowych. Wykorzystanie terenu elektrowni pod wypas jest powszechną praktyką. Co więcej, wieże turbin stanowią dla zwierząt źródło cienia.
Wpływ farm wiatrowych na chiropterofaunę (nietoperze) obejmuje następujące zagadnienia:
- niszczenie bądź zakłócenie kwater zimowych i kolonii rozrodczych;
- przecinanie tras przelotów nietoperzy;
- uniemożliwienie korzystania z terenów łownych;
- zagrożenie kolizjami.
Badania przeprowadzone na zamówienie Bonneville Power Administration w USA pozwoliły określić, że populacje nietoperzy migrujących późnym latem i jesienią są w większym stopniu zagrożone kolizją z elektrowniami wiatrowymi, w przeciwieństwie do nietoperzy zamieszkujących tereny znajdujące się w sąsiedztwie turbin wiatrowych.

 

 Oddziaływanie akustyczne

Turbina wiatrowa jest źródłem dwóch rodzajów hałasu:
1. hałasu mechanicznego, emitowanego przez przekładnię i generator
2. szumu aerodynamicznego, emitowanego przez obracające się łopaty wirnika, którego natężenie
jest uzależnione od „prędkości końcówek” łopat (tzw. tip speed).
Dzięki zaawansowanym technologiom izolacji gondoli, hałas mechaniczny został w stosowanych
obecnie modelach turbin ograniczony do poziomu poniżej szumu aerodynamicznego. Wynika to również z faktu, iż poziom emitowanego hałasu mechanicznego nie wzrasta wraz ze wzrostem wielkości
turbiny w takim tempie, jak obserwuje się to w przypadku szumu aerodynamicznego.
 Pomiary prowadzone przez Państwowy Zakład Higieny wykazały, że natężenie dźwięku na wysokości gondoli ( 100 m.n.p.g) kształtuje się na poziomie 100- 105 dB, pod samą turbiną wiatrową wynosi 50 dB, a w odległości 500 metrów nie przekracza 35 dB. Stwierdzono również, że w praktyce dźwięki o takim natężeniu nie są słyszalne, gdyż zlewają się z szumem wiatru i otoczenia naturalnego.

 

Rys. Rozkład natężenia dźwieku dla elektrowni VESTAS 1650kW.

 

Natężenie emitowanego przez farmę hałasu uzależnione jest od wielu czynników, przede wszystkim od:
•  sposobu rozmieszczenia turbin w obrębie farmy oraz ich modelu,
•  ukształtowania terenu, 
•  prędkości i kierunku wiatru oraz 
•  rozchodzenia się fal dźwiękowych w powietrzu. 
 To, w jaki sposób człowiek będzie odbierać dźwięki emitowane przez turbiny (czy będą one dla
niego uciążliwe czy nie), w głównej mierze uzależnione jest od poziomu tzw. hałasu tła oraz od odległości od farmy. Jeżeli natężenie hałasu tła jest zbliżone do poziomu hałasu emitowanego przez pracującą turbinę, dźwięki emitowane przez farmę wiatrową stają się właściwie „nierozróżnialne” od otoczenia (Pedersen i Waye, 2004). Należy zatem na terenie, na którym planowana jest FW wykonać pomiary tła akustycznego. Podstawowym sposobem na ograniczenie uciążliwości hałasu generowanego przez elektrownie wiatrowe jest utrzymanie odpowiedniej odległości tych instalacji od terenów, dla których wyznaczono normy w zakresie klimatu akustycznego. Odległość ta powinna wynikać z przeprowadzonych przez ekspertów analiz.

 

 Oddziaływanie infradźwięków

 

Elektrownie wiatrowe, z racji charakteru pracy i wymogów odnośnie odpowiedniej siły wiatru,
są niewątpliwie również źródłem hałasu infradźwiękowego, który według wielu obiegowych opinii osiąga duże poziomy i stanowi zagrożenie dla otoczenia. Infradźwięki mogą wystąpić w środowisku nawet w znacznych odległościach od źródeł. Podstawową drogą percepcji infradźwięków są receptory czucia wibracji człowieka. Energia towarzysząca infradźwiękom może wywoływać zjawisko rezonansu narządów wewnętrznych człowieka. Pomiary wykonane przez dr inż. Ryszard Ingielewicz i dr inż. Adam Zagubień z Politechniki Koszaliń-skiej na farmie wiatrowej złożonej z dziewięciu elektrowni typu VESTAS V80 – 2,0 MW OptiSpeed pozwoliły stwierdzić, że praca elektrowni wiatrowych nie stanowi źródła infradźwięków o poziomach mogących zagrozić zdrowiu ludzi.
Ze względu na brak kryteriów oceny hałasu infradźwiękowego w środowisku naturalnym, posiłkowano się kryteriami dotyczącymi stanowisk pracy. W odległości 500 m od wieży turbiny zmierzone poziomy
infradźwięków zbliżone były praktycznie do poziomów tła.

   W odpowiedzi na liczne głosy ze strony społeczeństwa dotyczące potencjalnego negatywnego
oddziaływania elektrowni wiatrowych, a w szczególności emitowanego przez nie hałasu oraz infradźwięków, na zdrowie człowieka, Amerykańskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej oraz Kanadyjskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej powołały w 2009 roku międzynarodowy interdyscyplinarny panel naukowy, w którego skład weszli niezależni eksperci z dziedziny akustyki, audiologii, medycyny i zdrowia publicznego. Zadaniem panelu było dokonanie przeglądu najbardziej aktualnej literatury dotyczącej potencjalnego negatywnego oddziaływania hałasu emitowanego przez elektrownie wiatrowe na zdrowie człowieka oraz opracowanie na jej podstawie kompleksowego
i powszechnie dostępnego dokumentu informacyjnego na ten temat.
Efektem prac panelu jest opublikowany w grudniu 2009 roku raport pt. „Wind Turbine Sound and Health Effects. An Expert Panel Review”. Autorzy raportu mają następujące spostrzeżenia i doszli do następujących wniosków:
1. Wibracje ciała człowieka wywołane dźwiękiem o częstotliwości rezonansu (czyli o takiej częstotliwości, która wywołuje wzrost amplitudy drgań układu, na który dany dźwięk oddziałuje) mają
miejsce tylko w przypadku bardzo głośnych dźwięków (powyżej 100dB). Biorąc pod uwagę
poziom hałasu emitowanego przez elektrownie wiatrowe, w ich przypadku z takim zjawiskiem
nie mamy do czynienia.
2. Hałas emitowany przez elektrownie wiatrowe nie stwarza ryzyka pogorszenia ani utraty słuchu.
Z ryzykiem takim możemy mieć do czynienia dopiero wtedy, gdy poziom ciśnienia akustycznego przekracza poziom 85 dB. Hałas emitowany przez elektrownie wiatrowe nie przekracza tej granicy ciśnienia akustycznego.
3. Przeprowadzone doświadczenia wykazały, że infradźwięki emitowane na poziomie od 40 do 120 dB nie wywołują negatywnych skutków zdrowotnych.

4. Negatywne oddziaływanie elektrowni wiatrowych na zdrowie i samopoczucie człowieka
w wielu przypadkach wywołane jest przez tzw.  efekt nocebo (przeciwieństwo efektu placebo).
Uczucie niepokoju, depresja, bezsenność, bóle głowy, mdłości czy kłopoty z koncentracją to objawy powszechnie występujące u każdego człowieka i nie ma żadnych dowodów na to, że częstotliwość ich występowania wyraźnie wzrasta wśród osób mieszkających w sąsiedztwie farm wiatrowych (powodując tzw. „wind turbine syndrome”). Efekt nocebo łączy występowanie tego typu objawów nie z potencjalnym źródłem poczucia takiego dyskomfortu (w tym przypadku farmą wiatrową), ale z negatywnym nastawieniem do niego i brakiem akceptacji jego obecności.
5. Nie ma żadnych wiarygodnych badań i dowodów na to, by elektrownie wiatrowe wywoływały
tzw. chorobę wibroakustyczną (Vibroacoustic Disease, VAD) – jednostkę chorobową powodującą zaburzenia w całym organizmie człowieka. Badania przeprowadzone na zwierzętach wykazały, że ryzyko zachorowania na tę chorobę pojawia się w przypadku ciągłej, minimum 13-to tygodniowej ekspozycji na dźwięki o niskich częstotliwościach, emitowane na poziomie ok.100 dB, czyli o ok. 50–60 dB wyższym od tego, który emitują elektrownie wiatrowe.
 

 Oddziaływanie pola elektromagnetycznego

 

   Wyróżniamy dwa rodzaje źródeł pola elektromagnetycznego występującego w środowisku:
•  naturalne, obejmujące naturalne promieniowanie Ziemi, Słońca i jonosfery
•  sztuczne.
Ze wszystkich pól naturalnych najlepiej znane jest pole geomagnetyczne, którego natężenie mieści
się w granicach od 16 do 56 A/m. Nad powierzchnią Ziemi występuje również naturalne pole elektryczne o natężeniu około 120 V/m przy normalnej pogodzie. Szczególnie interesujące, ze względu na swą
powszechność, są sztuczne źródła pola elektromagnetycznego o częstotliwości 50Hz – głównie urządzenia elektryczne. Specyfika pola elektromagnetycznego wytwarzanego przez takie urządzenia
powoduje, że można w jego przypadku oddzielnie rozpatrywać składową elektryczną i magnetyczną.
Pole magnetyczne towarzyszy każdemu przepływowi prądu, a pole elektryczne występuje wszędzie
tam, gdzie pojawia się napięcie elektryczne. Do pozostałych sztucznych źródeł pola elektromagnetycznego średnich i wysokich częstotliwości należą przede wszystkim radiowo-telewizyjne
stacje nadawcze, stacje bazowe telefonii komórkowej, urządzenia radiolokacyjne używane w sektorze
wojskowym oraz urządzenia radionawigacyjne portów lotniczych i portów morskich. Ponadto istotnym źródłem pola elektromagnetycznego jest również radiokomunikacja amatorska, w tym stacje fal
długich i nadajniki CB.
   Dopuszczalne wartości parametrów fizycznych pól elektromagnetycznych zostały określone
w rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 30 października 2003 r. w sprawie dopuszczalnych
poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku oraz sposobów sprawdzania dotrzymania tych poziomów (Dz.U. 2003 Nr 192, poz. 1883). Dla terenów przeznaczonych pod zabudowę mieszkaniową dopuszczalny poziom pól elektromagnetycznych dla zakresu częstotliwości jakie wytwarza generator
elektrowni wiatrowej wynosi 1000 V/m dla pola elektrycznego i 60 A/m dla pola magnetycznego.
Ze względu na lokalizację turbiny wiatrowej na wysokości ok. 100 m nad poziomem gruntu poziom pola elektromagnetycznego generowanego przez elementy elektrowni na poziomie terenu (na wysokości 2 m) jest w praktyce pomijalny. Urządzenia generujące fale elektromagnetyczne (zarówno generator jak i transformator) znajdują się wewnątrz gondoli i są zamknięte w przestrzeni otoczonej metalowym przewodnikiem o właściwościach ekranujących, co w konsekwencji powoduje, że efektywny wpływ elektrowni wiatrowej na kształt klimatu elektromagnetycznego środowiska jest nieznaczące. Pole generowane przez generator jest polem o częstotliwości 100Hz, natomiast pole
generowane przez transformator – polem o częstotliwości 50Hz. Wypadkowe natężenie pola elektrycznego na wysokości 2 m n.p.t. wynosi ok. 9 V/m, natomiast wypadkowe pole magnetyczne
wynosi ok. 4,5 A/m.

 

  Oddziaływanie na krajobraz

 

Negatywny wpływ farmy wiatrowej na otaczający ją krajobraz maleje wraz ze wzrostem odległości
od inwestycji. Posiłkując się następującym uproszczonym schematem podziału na strefy tzw. „wizualnego oddziaływania” elektrowni wiatrowych dla terenu płaskiego wyróżnić można:
1. Strefa I (w odległości do 2 km od farmy wiatrowej) – farma wiatrowa jest elementem dominującym w krajobrazie. Obrotowy ruch wirnika jest wyraźnie widoczny i dostrzegany przez człowieka.
2. Strefa II (w odległości od 2 do 4,5 km od farmy wiatrowej) – elektrownie wiatrowe wyróżniają
się w krajobrazie i łatwo je dostrzec, ale nie są elementem dominującym. Obrotowy ruch wirnika jest widoczny i przyciąga wzrok człowieka.
3. Strefa III (w odległości od 4,5 do 7 km od farmy wiatrowej) – elektrownie wiatrowe są widoczne,
ale nie są „narzucającym się” elementem w krajobrazie. W warunkach dobrej widoczności
można dostrzec obracający się wirnik, ale na tle swojego otoczenia same turbiny wydają się być
stosunkowo niewielkich rozmiarów.
4. Strefa IV (w odległości powyżej 7 km od farmy wiatrowej) – elektrownie wiatrowe wydają się
być niewielkich rozmiarów i nie wyróżniają się znacząco w otaczającym je krajobrazie. Obrotowy ruch wirnika z takiej odległości jest właściwie niedostrzegalny.
   Należy zaznaczyć, że powyższe wartości są orientacyjne i mogą bardzo często przyjmować daleko odmienne parametry. W terenie pagórkowatym te odległości mogą być znacząco niższe, lub
wyższe w zależności od położenia punktu obserwacyjnego oraz lokalizacji elektrowni. Elektrownie
położone poza wzniesieniami znajdującymi się na linii obserwacyjnej mogą być niewidoczne, pomimo bliskiej odległości. Jeśli jednak umiejscowione są na szczytach wzniesień, ich widzialność będzie
znacząco wzrastać. Przy niektórych lokalizacjach może ona sięgnąć wartości nawet 20 km.
Biorąc powyższe pod uwagę, opracowano szereg wytycznych, których uwzględnienie na etapie projektowania farmy może znacząco ograniczyć jej potencjalny negatywny wpływ na otaczający ją krajobraz oraz negatywne podejście ze strony społeczeństwa,
•  stosowanie w obrębie jednej farmy wiatrowej lub kilku sąsiadujących ze sobą farm wiatrowych
elektrowni wiatrowych o tej samej wielkości,
•  jasne kolory wież i łopat wirnika (np. szary, beżowy, ewentualnie biały) lub kolor elektrowni wiatrowych dopasowany do otoczenia,
•  wybór elektrowni wiatrowych, których wirniki składają się z trzech łopat,
•  farma wiatrowa jest bardziej „przyjazna”, gdy składa się na nią mniejsza liczba turbin, ale
o większej mocy niż większa liczba turbin o małej mocy,
•  należy unikać lokalizowania elektrowni wiatrowych w pobliżu miejsc, dla których wyznaczono
normy w zakresie klimatu akustycznego i w miejscach gdzie będą dominującym składnikiem
w krajobrazie przedstawiającym szczególne walory widokowe.
Istotne jest również unikanie lokalizowania elektrowni wiatrowych na terenach o wybitnych walorach krajobrazowych, ze szczególnym wyróżnieniem parków krajobrazowych i obszarów chronionego
krajobrazu. Należy przy tym pamiętać, że taka lokalizacja nie jest zabroniona, a o dopuszczalności usytuowania farmy wiatrowej na terenie parku krajobrazowego lub obszaru chronionego krajobrazu
powinien decydować wynik OOŚ, zgodnie z przepisami ustawy o ochronie przyrody – art. 17 ust. 1
pkt 1 i ust. 3 (parki krajobrazowe) i art. 24 ust. 1 pkt 2 i ust. 3 (obszary chronionego krajobrazu).
Kwestie związane z oddziaływaniem farm wiatrowych na krajobraz wymagają pilnie dalszych
prac i badań, uszczegóławiających i poszerzających wiedzę z tego zakresu.
 

Wpływ na sieć energetyczną

 

Krąży wiele negatywnych opinii na temat szkodliwego oddziaływania elektrowni wiatrowych na sieć elektroenergetyczną. Faktycznie, na skutek wpięcia do sieci turbiny wiatrowej, u odbiorcy końcowego, jakim jest gospodarstwo domowe, może wystąpić migotanie oświetlenia. Należy jednak podkreślić, że główną przyczyną takiego stanu rzeczy jest słabo rozwinięta i przestarzała sieć energetyczna na terenach wiejskich, gdzie najczęściej lokuje się turbiny wiatrowe.

Nie jest ona odporna na wahania ilości energii dostarczanej do systemu. Ma to jednak miejsce, kiedy do sieci dystrybucyjnych średniego napięcia podłącza się małą farmę, bądź turbinę wiatrową o niewielkiej mocy, zwłaszcza starego typu. Natomiast, coraz częściej budowane, duże farmy wiatrowe są przyłączane do linii przesyłowych wysokiego napięcia, poprzez co, opisywany problem nie występuje. Ponad to nowoczesne turbiny posiadają specjalne systemy, które zabezpieczają sieć przed nagłymi wahaniami napięcia. Można do nich zaliczyć łagodny start, dzięki któremu możliwe jest stopniowe przyłączenie i odłączenie turbiny wiatrowej do sieci.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});