Негативні фактори впливу вітроелектричних станцій на середовище проживання людини та їх оцінка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Негативні фактори впливу ВЕС на середовище проживання людини та їх оцінка

Ерозія грунту

Це явище може виникнути при руйнуванні верхнього грунтового шару при спорудженні фундаменту ВЕУ, проведенні будівельно-монтажних робіт, будівництві доріг. Особливо це значимо для території пустелі і тундри. У цих районах руйнування верхнього твердого покриву може привести до деградації поверхні на значній площі. При проектуванні ВЕС слід проводити оцінку небезпеки ерозії ґрунту і за наявності такої необхідно передбачати відповідні заходи, в тому числі застосування спеціальної техніки, спеціальні способи прокладки доріг і т.п.

Візуальне вторгнення в ландшафт. Поява вітроустановок в звичному природному ландшафті порушує зорову пам'ять жителів і викликає у деяких з них протести. Ця ситуація аналогічна тим, які виникають при спорудженні опор потужних ліній електропередач, мостів через ущелини і т.д. Прихильники індустріальних споруд знаходять задоволення в спогляданні творінь людських рук, а прихильники дикої природи протестують проти вторгнення в природний ландшафт цих споруд. Однак, досвід країн з розвиненою вітроенергетикою показує, що переважна більшість людей схвалює розвиток вітроенергетики і готові миритися з вторгненням вітроустановок в звичний пейзаж. При цьому рекомендується застосовувати такі підходи до проектування ВЕС:

- виконувати комплектацію ВЕС установками одного типу і розміру, що дає можливість встановлювати ВЕУ через однакові проміжки, задовольняючи тим самим основні естетичні запити;

- проведення комп'ютерного моделювання з різними варіантами розташування вітроустановок до початку будівництва дозволяє вибрати варіант найбільш приємний для огляду.

Загроза загибелі птахів

Найчастіше найбільшу кількість питань викликає вплив вітропарків на орнітофауну. Дійсно, вітрові електростанції, як вертикальні структури з рухомими елементами, представляють певний ризик для птахів. В якості основних факторів впливу ВЕУ на орнітофауну можна виділити: фізичний вплив ВЕУ при зіткненні з турбінами, лопатями і вежами; порушення середовища проживання; порушення маршруту міграції птахів. Однак оцінка цієї небезпеки утруднена в основному внаслідок сильної залежності від місця розташування ВЕС (рельєф, розташування ВЕУ на майданчику, типи осілих і перелітних птахів в даній місцевості і т.д.). Більш того, можливість зіткнення птахів з ВЕУ залежить від погодних умов і підвищується в умовах поганої видимості.

Слід зазначити, що ретельне планування розташування ВЕС у взаємодії з експертами орнітологами з метою мінімізації впливу на орнітофауну дозволяє домогтися на глобальному рівні низького рівня смертності. За результатами численних досліджень, проведених за завданням Американської та Європейської вітроенергетичних асоціацій зроблено наступний глобальний висновок. Як би в майбутньому не розвивалася вітроенергетика загибель птахів від вітроустановок не досягне 1% від інших джерел людської життєдіяльності, таких як мисливці, домашні кішки, висотні будівлі, автомобілі, лінії електропередач, телевежі і щогли для зв'язку, пестициди. За даними Американської вітроенергетичної асоціації на 10 тисяч випадків загибелі птахів в результаті людської діяльності на частку вітроустановок припадає менше одного випадку. З цього випливає, що смертність птахів в результаті зіткнення з ВЕС незначна, порівняно зі смертністю від іншої діяльності людини. Більш того, питомі показники смертності птахів на ГВттод виробленої електроенергії, були отримані в результаті дослідження впливу на орнітофауну при отриманні електроенергії з використанням різних видів палива (при розгляді всього життєвого циклу продукції від видобутку палива, до транспортування електроенергії). Цей показник склав 0,3 для ВЕС, 0,4 для АЕС і 5,2 смертельних випадків для ТЕЦ на викопному паливі.

Ґрунтуючись на ці дані, можна зробити висновок, що, незважаючи на очевидне, негативний вплив ВЕС на орнітофауну, вітрогенерацію представляє істотно меншу небезпеку для птахів, ніж традиційні види генерації. Такий результат досягнутий в результаті тісного контакту проектувальників вітростанцій з орнітологами. Неодмінне правило - не розташовувати вітростанції на шляху міграції перелітних птахів, а також місць полювання хижих птахів. Певну роль у скороченні загибелі птахів зіграв перехід від решіток вежі, що використовувалися птахами в якості сідала, до башт у вигляді конічної труби і тим самим зменшилася ймовірність зіткнення птахів з лопатями вітроустановок.

Колізій з кажанами на ВЕС зафіксовано дуже мало. Загальна рекомендація: не розташовувати вітроустановки поблизу печер, де кажани зосереджуються під час зимової сплячки.

Загроза загибелі тварин

У зв'язку з відсутністю низькочастотних складових шуму від сучасних вітроустановок, загроза життю тварин відсутня. Звичайна картина для вітростанцій Європи - домашні тварини спокійно пасуться між вітроустановок. На території вітростанцій добре почуваються гризуни і койоти.

Загроза загибелі людей

В якості потенційної небезпеки, що загрожує загибеллю людям, є відрив лопатей і падіння башти. Хоча зафіксовані й інші випадки. Так, за весь час існування вітроенергетики від вітроустановок загинула одна людина в Німеччині. Це був парашутист, якого вітром занесло в зону працюючих вітроустановок. Таким чином на відміну від усіх інших видів електростанцій, на яких загибель людей явище нерідке, вітростанції не являють серйозної загрози для людей навіть в екстремальних умовах: шторм, землетрус, повінь тощо.

вітроелектричний станція загроза ландшафт

Шум

Акустичний і звуковий супровід роботи вітроенергетичних установок є головним негативним фактором ВЕС. Основні джерела акустичного шуму ВЕУ - гондола, маточина вітроколеса, лопаті і башта (щогла). Істотне значення можуть мати резонансні коливання (особливо для ВЕУ зі змінною частотою обертання вітроколеса), шуми мультиплікатора і ефективність застосовуваних шумопоглинаючих (шумоізолюючих) елементів.

Вимірювання власних частот вежі і акустичних характеристик працюючої ВЕУ показали, що мають місце флуктуації рівня шуму, обумовлені крутильними коливаннями вала вітроколеса. Ці коливання вала передачі виникають при малих навантаженнях. Крім того, виявлено, що частоти коливань зубчастих передач можуть опинитися в резонансі з частотами власних коливань башти. В результаті виникають значні вібрації.

Як приклад можуть служити результати досліджень акустичного шуму двох великих ВЕУ потужністю 2 і 3 МВт. Основне джерело шуму цих ВЕУ - мультиплікатор. Факторами, що визначають рівень його шуму, вважаються тип передачі, умови роботи, конструкція, робочі характеристики, розміщення. Інші джерела шуму, такі, як генератор, гідравлічне обладнання й лопаті легко піддаються контролю відомими методами. Результати вимірювань рівнів шуму, випромінюваного різними частинами ВЕУ, показують їх відносну значимість: гондола - 55, маточина - 47, лопаті - 49, вежа - 29 дБ. Виміри проводилися в точці на рівні землі на відстані 115 м від башти за напрямком вітру.

Найбільш сучасні вітроустановки не мають мультиплікатора, в конструкціях їх гондол використовуються ефективні звукоізолюючі і звукопоглинаючі матеріали. Основною складовою шуму таких ВЕУ є аеродинамічний шум, вироблений лопатями вітроустановок. Його низькочастотні складові (1-5 Гц) були проблемою для деяких ранніх проектів вітроустановок, оскільки вони негативно позначалися на живих організмах. Аеродинамічний шум може бути знижений відповідним профілюванням лопатей, вибором швидкості обертання вітроколеса і механізму його орієнтації на вітер.

Шумність малих ВЕУ більше, ніж вітротурбін, принаймні з двох причин: по перше, швидкість обертання вітроколеса і відповідно кінців лопатей малих ВЕУ вища, ніж у більших; по друге, набагато більше коштів виділяється на дослідження щодо зниження шуму великих машин, ніж для малих. Оскільки неприємності від шуму малих ВЕУ відчуває в основному власник ВЕУ, то поки шум малих вітроустановок не є перешкодою їх застосування.

Для порівняння в таблиці 8.1 наведено порівняльну характеристику джерел шуму за даними Британської вітроенергетичної асоціації.

Таблиця 1 Характеристика джерел шуму за даними Британської вітроенергетичної асоціації

Щодо нормування шуму ВЕУ необхідно відзначити, що в даний час не існує єдиних стандартів і вимог, що регламентують шум ВЕС і в світовій практиці діють різні документи, що визначають методики вимірювання шумових характеристик ВЕУ для їх сертифікації. Ці документи видані International Energy Agency (1ЕА), American Wind Energy Association (AWEA), International Electrotechnical Commission (1AC) і Commision of the Europen Communities (CEC). У більшості країн існують національні стандарти.

Вплив на роботу радіо, локаційних і телевізійних пристроїв. До недавнього часу вважалося, що перешкоди від ВЕУ радіо- і телевізійного прийому незначні, якщо уникати їх будівництва в одну лінію у напрямку до передавальної станції або розташовувати на достатній відстані. Якщо передача теле- і радіосигналів здійснюється через супутник, проблема відпадає автоматично. Лопаті перших вітроагрегатів виконувалися з металу або дерева. Металеві лопаті відображають радіо- і телевізійні сигнали, а дерев'яні - поглинають їх. Через малу кількість подібних агрегатів та їх невеликих розмірів вони не розглядалися як перешкода для радіо- і телесигналів. Зі зростанням потужностей і розмірів ВЕУ їх лопаті майже повсюдно виконуються із скловолокна, без будь-яких металевих включень, і тому вони напівпрозорі для теле- і радіосигналів. З подальшим збільшенням розмірів та потужностей ВЕУ до І МВт і більше для захисту лопатей від ударів блискавки всередині лопатей стали закладатися алюмінієві провідники досить значного перетину, за якими струм при ударі блискавки йде в землю. Такі лопаті стають свого роду дзеркалами для перехожих радіо- і телесигналів.

Перешкоди, викликані відображенням електромагнітних хвиль лопатями вітрових турбін, можуть позначатися на якості телевізійних і мікрохвильових радіопередач, а також на роботі різних навігаційних систем у районі розміщення вітрового парку ВЕС на відстані декількох кілометрів. Також ВЕУ стає перешкодою для сигналів військових радарів. Вузько спрямований електромагнітний промінь радара "бачить" всі перешкоди, включаючи будинки, дерева і, звичайно, вітроустановки. Але зона позаду ротора ВЕУ невидима для військових моніторів. Поява перешкод на радарах обумовлена впливом декількох ключових факторів, які потрібно враховувати при конструюванні майбутніх вітроелектростанцій. Зокрема, це форма вітроустановки. Якщо ретельно підійти до дизайну, то рівень відбитого електромагнітного сигналу може бути ефективно мінімізований. Типова вітроенергетична установка складається з опори, ротора і трьох лопатей. Хоча на радарі зазвичай не відбиваються нерухомі об'єкти, однак самі потужні сигнали таки проходять через фільтри, тим більше, що під час роботи ВЕУ опора вібрує.

Для зменшення впливу ВЕУ на радіо і телевізійний зв'язок необхідно розташовувати ВЕС на відстані, що виключає їх вплив на роботу радіо- і телекомунікаційних систем, використовувати при виробництві лопатей радіо-поглинаючі покриття.

Перешкоди повітряному транспорту. Можна відзначити два аспекти впливу ВЕУ на роботу повітряного транспорту:

- ВЕУ є перешкодою повітряному транспорту, аналогічно високим будівлям і спорудам;

- ВЕУ впливають на системи комунікації', навігації та спостереження, зокрема, на роботу РЛС, що використовуються в аеронавігації.

Перший з них викликає вимоги авіації до розміщення ВЕУ поблизу аеродромів, безпечній висоті польотів, оснащення ВЕУ маркованими і сигналізуючими пристроями та нанесення ВЕУ на карти; другий накладає вимоги до безпечного розміщення ВЕУ щодо РЛС.

В даний час не існує єдиних нормативних документів, що регламентують вплив ВЕУ на повітряний транспорт. У таблиці 2 для прикладу представлені основні показники узагальнених вимог деяких європейських країн.

Таблиця 2 Узагальнені вимоги регламентуючі вплив ВЕУ на повітряний транспорт

Слід зазначити, що стандарт Міжнародної організації цивільної авіації (ІСАО) наступним чином регламентує розташування ВЕУ щодо РЛС. Для активних РЛС безпечний нахил на ВЕУ (відношення висоти ВЕУ до відстані від РЛС) становить 1/100, для РЛС спостереження з активною відповіддю - 1/200, для допоміжного аеронавігаційного обладнання - 1/50.

Размещено на Allbest.ru