Vplyv veterných elektrární na životné prostredie

V dnešnej dobe rastu dopytu po energiách, zaťaženia životného prostredia a stále sa znižujúcich dostupných zásob fosílnych palív sa do popredia dostávajú aj alternatívne zdroje energie, z pomedzi ktorých snáď najväčší rozmach dosahujú veterné elektrárne. Vo veternej elektrárni sa kinetická energia vetra mení na mechanickú energiu otáčajúcich sa listov rotora a táto v generátore na elektrickú energiu, ide o využitie nevyčerpateľného zdroja - vetra.

Environmentálne výhody veterných elektrární

Medzi hlavné environmentálne výhody tejto formy využívania energie patria tieto:

• pri prevádzke nevytvárajú žiadne tuhé, kvapalné ani plynné emisie, prípadne odpady
• nie je potrebná ťažba, spracovanie ani dovoz paliva
• zastavaná plocha elektrárne je minimálna
• po ukončení prevádzky je návrat do stavu „zelenej lúky“ relatívne jednoduchý
• niektoré konštrukčné materiály elektrárne sú recyklovateľné

Environmentálne nevýhody veterných elektrární

K nevýhodám veterných elektrární z hľadiska environmentalistiky môžeme zaradiť nasledovné:

• akustický hluk
• infrazvuk
• stroboskopický efekt
• odhadzovanie ľadu
• vplyv na vtáctvo
• vplyv na netopiere
• vplyv na flóru
• vplyv na hydrosféru
• ráz krajiny
• rušenie elektromagnetického signálu

Akustický hluk

Ide o emitovanie zvuku pri prevádzke zariadenia. Za hluk zariadenia považujeme úroveň zvuku, ktorá je o niekoľko decibelov vyššia, ako je úroveň zvuku pozadia. Hluk od veternej elektrárne rozdeľujeme na:

• mechanický
• aerodynamický

Hluk od mechanických častí zariadenia je spôsobený hlavne prevodovkou, generátorom a chladiacimi ventilátormi. Preto sa začínajú používať bezprevodovkové stroje, prípadne zariadenia so šikmým ozubením prevodov. Tiež elektrárne s reguláciou natáčania gondoly proti vetru (up-wind), ktoré sú najpoužívanejšie, sú menej hlučné. Na zníženie hluku od mechanických častí je možné vyhotoviť protihlukovú izoláciu na vnútornej stene gondoly. Aerodynamický hluk spôsobuje obtekanie vzduchu okolo listov rotora (svišťanie) a okolo veže elektrárne. Zvuk od listov rotora môže mať aj tónový charakter. Keďže hluk veternej elektrárne priamo pri turbíne býva aj nad 100 dB, prijateľná hladina dlhodobého hluku je prípustná až vo vzdialenosti niekoľko sto metrov od zariadenia.

Infrazvuk

Ide o emitovanie mechanických vĺn s nižšou frekvenciou, ako je spodný frekvenčný prah počuteľnosti. Tento vplyv býva označovaný ako závažný, ale merania uskutočnené na elektrárňach preukazujú zvýšenú hladinu infrazvuku len pri zariadeniach s reguláciou gondoly po vetre (down-wind), ktorých je málo. Pri elektrárňach typu up-wind boli zaznamenané len nízke hodnoty infrazvuku bez škodlivého vplyvu na okolie.

Stroboskopický efekt

Ide o optické emisie elektrárne, pričom sem zaraďujeme tieto vplyvy:

• discoefekt
• dynamické vrhanie tieňa
• kvázistatické vrhanie tieňa

Discoefekt je efekt pravidelných odleskov slnečného svetla od listov rotora v prevádzke elektrárne. Tento vplyv je výraznejší v severských krajinách, kde je slnko počas dňa nižšie nad obzorom ako v miestach s menšou zemepisnou šírkou. O výraznejší vplyv ide len pri starších typoch elektrární, pretože moderné zariadenia sú vybavené matným povrchom listov rotora.

Pri dynamickom vrhaní tieňa ide o pravidelné krátke tienenie miest v okolí elektrárne listami rotora pri prevádzke zariadenia. Takéto dynamické vrhanie tieňa na ľudské obydlia je možné len za súhry viacerých podmienok (slnečno, obdobie, smer vetra), dá sa však zmierniť výsadbou stromov v okolí elektrárne, vhodnou lokalizáciou zariadenia, prípadne naprogramovaním elektrárne tak, aby v týchto kritických chvíľach bola odstavená.

Kvázistatické vrhanie tieňa je zatienenie miest v okolí elektrárne listami rotora a vežou elektrárne za slnečného počasia mimo prevádzky zariadenia.

Odhadzovanie ľadu (icing)

Ide o odpadávanie námrazy z listov rotora (prípadne aj gondoly), a to buď v prevádzke elektrárne, kde je ľad odhadzovaný do okolia turbíny, alebo mimo prevádzky stroja, kedy ľad padá pod turbínu. Námraza na zariadeniach sa častejšie tvorí v severských krajinách, prípadne v horských oblastiach a na vysokých elektrárňach, ktoré siahajú až do oblasti tvorby nižšej zrážkovej oblačnosti. Kvôli zabráneniu tvorby námrazy na listoch rotora majú tieto špeciálny tvar, ktorý sťaží tvorbu hrubšej námrazy, prípadne sa vybavujú ohrevnými telesami. Na riziko odhadzovania ľadu sú obyvatelia upozornení výstražnými tabuľami, rozmiestnenými v okolí elektrárne. Pre zníženie rizika zasiahnutia padajúcim ľadom môže byť zariadenie počas tejto kritickej doby postavené mimo prevádzky.

Vplyv na vtáctvo

Kolízie s veternými turbínami sú v porovnaní s inými ľudskými príčinami menším zdrojom úmrtnosti vtákov

Veterná elektráreň vplýva na okolité vtáctvo priamo a nepriamo. Medzi priame vplyvy patria tieto:

• kolízia s elektrárňou
• rušenie vtáctva pri výstavbe
• zmena správania vtáctva pri prevádzke elektrárne

Vtáky najčastejšie kolidujú pri prelete cez opisovanú plochu rotora priamo s listami rotora, prípadne sú strhnuté vzdušným vírom od lopatky, niekedy zasiahnu tiež statické časti zariadenia (hlavne vežu). Väčšia pravdepodobnosť kolízie je za zhoršených poveternostných podmienok (hmla, dážď) a za tmy. Mortalita je približne 5 vtákov na turbínu a rok a toto číslo v jednotlivých lokalitách výrazne kolíše. V porovnaní s mortalitou vtáctva spôsobenou inou ľudskou činnosťou (budovy, doprava) je mortalita od veterných turbín výrazne nižšia. Pri výstavbe elektrárne je vtáctvo rušené výraznejším hlukom a zásahom do pôvodnej krajiny. Môže prísť k zmenšeniu počtu miest hniezdenia, čo však býva dočasný jav, pretože pri dlhodobejšej prevádzke elektrárne si vtáky na zvýšenú hladinu hluku zvyknú.

Medzi nepriame vplyvy patria:

• poškodzovanie vzťahov v lokálnych ekosystémoch
• vytvorenie bariéry pre migráciu vtáctva

Pri plánovaní výstavby veterného parku je potrebné zistiť koridory tiahnutia vtáctva a taktiež prítomnosť chránených druhov vtákov vo zvažovanej lokalite a zabezpečiť aby výstavbou nebola ohrozená migrácia a druhová diverzita vtáctva, v najhoršom prípade vybrať inú lokalitu.

Vplyv na netopiere

Rovnako ako pri vtáctve aj pri netopieroch prichádza ku kolíziám jedincov hlavne s rotorom elektrárne počas prevádzky. Príčinou môžu byť zhoršené poveternostné podmienky, ale aj zvýšená aktivita netopierov v blízkosti turbíny (lovia hmyz, ktorý je vo väčšej miere priťahovaný práve k turbíne kvôli vyžarovaniu tepla, prípadne osvetleniu elektrárne) a zhoršenou echolokáciou rýchlo sa pohybujúcich listov rotora. Mortalita býva podľa lokality od nula až do niekoľko desiatok netopierov na turbínu a rok, pričom najohrozenejšie sú veterné parky na zalesnených hrebeňoch (zvýšený výskyt netopierov). Počas výstavby parku sa narušuje prirodzené prostredie, netopiere strácajú časť miest úkrytu a lovu (hlavne ak sa pri výstavbe vo väčšej miere odstraňuje vegetácia). Celkovo ide o významnejší vplyv ako je vplyv na vtáctvo, pretože netopiere majú nižšiu reprodukciu a dožívajú sa vyššieho veku. Preto je nutné vyhnúť sa výstavbe veterného parku v lokalite so zvýšeným výskytom netopierých populácií a v oblastiach ich migračných koridorov.

Vplyv na flóru

Výstavba veterného parku nutne znamená odstránenie vegetácie na miestach veterných turbín a priľahlých komunikáciách, zastavaná plocha je však oproti iným typom elektrární relatívne malá, rozdeľuje však oblasť na menšie súvislé plochy. Vplyv na rastlinstvo je aj vo zvýšenom tienení od veže elektrárne.

Vplyv na hydrosféru

K znečisteniu vôd môže prísť havarijným únikom prevádzkových kvapalín (olejov) z generátora a prevodovky elektrárne, prípadne počas výstavby (únik od stavebných mechanizmov).

Ráz krajiny

Ide o subjektívne vnímaný problém umiestnenia veternej elektrárne alebo veterného parku v krajine (vyhodnotenie možné pomocou štatistického prieskumu). Všeobecne možno povedať, že veterné turbíny je vhodné stavať v blízkosti iných už realizovaných ľudských výtvorov v lokalite (vedenia, komunikácie, železnica), kde elektráreň môže pôsobiť dokonca estetizujúco. Na druhej strane sú turbíny vyslovene nevhodné pre miesta s typickým rázom krajiny, historicky zaujímavé oblasti. Veterné parky sa nemôžu stavať v chránených krajinných oblastiach a národných parkoch. Pred samotnou výstavbou je potrebné vypracovať hodnotenie vplyvu na ráz krajiny (vizualizáciu).

Po ukončení prevádzky veternej elektrárne je návrat krajiny do stavu „zelenej lúky“ relatívne jednoduchý.

Rušenie elektromagnetického signálu

Ak je elektráreň vybavená kovovými lopatkami, môžu tieto spôsobiť (v prevádzke) rušenie príjmu televízneho a rádiového signálu (elektráreň stojí v ceste medzi vysielačom a prijímačom). Pri veterných parkoch na morskom pobreží (offshore) bol pozorovaný vplyv elektromagnetického vlnenia v okolí silového kábla (položeného na dne) na správanie sa rýb.

Environmentálne kritériá pre výstavbu veterných elektrární

Z uvedeného vyplýva, že ideálne umiestnenie veterného parku z environmentálneho pohľadu spĺňa nasledujúce kritériá:

• lokalita je dostatočne veterná, aby sa prevádzka vyplatila
• zvažovaná oblasť nie je súčasťou chránenej krajinnej oblasti ani národného parku
• zvažovať výskyt populácií netopierov a vtákov v lokalite, neohroziť hlavne chránené druhy
• nestavať v oblastiach s migračnými koridormi netopierov a vtákov
• ľudské obydlia sú v dostatočnej vzdialenosti z hľadiska intenzity hluku veterného parku
• stroboskopický efekt je riešený matným náterom listov rotora, dostatočnou vzdialenosťou parku od obydlí, programovaním turbín, prípadne dodatočnými prírodnými prvkami v krajine (výsadba stromov)
• ak je reálny predpoklad výskytu námrazy, tak v okolí parku umiestniť výstražné značenia – možnosť padania ľadu, zariadenia vybaviť vyhrievaním listov rotora alebo blokovať ich prevádzku pri námraze
• počet a rozmiestnenie turbín voliť aj na základe veľkosti záberu pôdy, komunikácie nemajú príliš rozdrobiť súvislú plochu
• pri výstavbe a aj v prevádzke neznečisťovať prostredie, zamedziť únikom prevádzkových kvapalín
• uprednostniť lokality s už realizovanou ľudskou činnosťou, vyhnúť sa lokalitám vyslovene nevhodným
• výstavbu konzultovať s dotknutými obcami, komunikovať priamo s ľuďmi, uviesť klady aj zápory, spracovať vizualizáciu
• zvážiť vplyv rušenia televízneho a rádiového signálu elektrárňou