Czy turbiny wiatrowe mają wpływ na środowisko naturalne?

Wraz z rozpoczęciem transformacji energetycznej energia wiatrowa staje się jednym z najważniejszych źródeł pozyskiwania energii. Nic w tym dziwnego, ponieważ wiatr jest energią odnawialną i wiele krajów chce w ten sposób zapewnić sobie niezależność energetyczną. Działania mające na celu wdrażanie energetyki wiatrowej często spotykają się jednak z niepewnością ze strony ludzi, a także z restrykcyjnymi wymaganiami ekologicznymi. W artykule postaramy się znaleźć odpowiedź na najbardziej nurtujące kwestie na temat tego, jaki wpływ mają turbiny wiatrowe na środowisko naturalne.

1. Turbiny wiatrowe jako odnawialne źródło energii

Wiatr jest odnawialnym źródłem energii. Dzięki temu niemożliwym jest w tym przypadku wyczerpanie zasobów, a jego wykorzystanie nie wiąże się z emisją szkodliwych substancji do otoczenia. Obecnie odnawialne źródła energii są wdrażane na całym świecie. W poszczególnych państwach rozwiązania te są wykorzystywane w różnym stopniu. W zależności od miejscowych warunków geograficznych oraz sposobu wsparcia poprzez subwencje różne są również udziały poszczególnych źródeł odnawialnych. Niemal wszędzie na świecie energia wiatrowa stanowi jednak ważny element mieszanki energetycznej.

Dokładne działanie turbiny wiatrowej opisaliśmy w naszym poprzednim artykule. Sprawdź!

Jak przedstawia się sytuacja energii wiatrowej na świecie? Zdecydowanie pionierem pod względem zainstalowanej mocy wiatrowej są Chiny – ich wynik to 221 GW. Drugie miejsce w szeregu zajmuje USA z mocą 96,4 GW. W czołówce Europy znajdują się Niemcy z 59,3 GW. Polska w zestawieniu prezentuje się jeszcze blado. Według najnowszych danych Polskich Sieci Elektroenergetycznych moc zainstalowana farm wiatrowych w maju 2021 wynosiła 6854,109 MW. Można zaobserwować tu utrzymującą się tendencję wzrostową, która po planowanej zmianie ustawy odległościowej ma szansę na jeszcze większy rozwój.  Dla porównania dane z marca tego samego roku.

Moc zainstalowana OZE wg źródeł w marcu 2021 r.
RE na podstawie danych ARE

Jak podaje Urząd Regulacji Energetyki z końcem 2020 r. w Polsce działało 1239 farm wiatrowych.  Aż 1111 z całkowitej liczby farm wiatrowych to urządzenia o mocy poniżej 10 MW. Regularnie wzrasta również oddawana do polskiego systemu elektroenergetycznego ilość energii wytworzonej ze źródeł wiatrowych. Przewiduje się, że do 2030 r. liczba ta wzrośnie do około 8-10 GW.

2. Turbiny wiatrowe i ich wpływ na ptaki

Często mówi się o negatywnym oddziaływaniu, jakie turbiny wiatrowe mają na zwierzęta występujące w przestrzeni powietrznej i okoliczne środowisko. Niestety nie ma zbyt wielu szczegółowych badań na ten temat. Oceniając wpływ turbin wiatrowych na losy ptaków, trzeba brać pod uwagę takie szczegóły jak dane ilościowe, a także stan populacji ptaków przed i po wybudowaniu turbin. A.L. Drewitt i R.H.W. Langston, którzy w 2006 roku opublikowali pracę pod tytułem Assessing the Impacts of Wind Farms on Birds, wyróżnili cztery aspekty wpływu turbin wiatrowych na ptaki.

• zabijanie –  śmiertelność wywołana przez zderzenie ptaków z obiektami
• odstraszanie –  utrata lęgowisk lub żerowisk wywołana wypieraniem ptaków
• efekt bariery – zmiany tras przelotów wymuszone unikaniem siłowni wiatrowych
• utrata siedlisk – bezpośrednia utrata lęgowisk lub żerowisk wskutek przekształceń terenu wywołanych budową farmy

Część źródeł wyróżnia jeszcze szkodliwe sytuacje takie jak ograniczanie bazy pokarmowej lub wywoływanie erozji. Analizując czynnik zabijanie, duże znaczenie mają tutaj warunki pogodowe, ponieważ prawdopodobieństwo zderzenia z obiektem wiatrowym wzrasta w czasie mgły, deszczu lub innych utrudniających widoczność zmian atmosferycznych. Najczęściej wypadki zdarzają się także w okresach masowych koncentracji wędrówkowych czy lęgowych.

Z obserwacji udało się wywnioskować, że największa śmiertelność występuje wśród grupy wróblowych – stanowią one ponad 80% ofiar, w tym około połowa ginie w trakcie nocnych wędrówek. Przewaga wróblowych jest widoczna również na terenie Polski.
Przyczyną największą ilości ptasich zgonów jest efekt zamazywania ruchu, który pojawia się przy patrzeniu na szybko obracający się obiekt.

Aby zminimalizować tego typu wypadki, można postarać się zwiększyć widoczność turbin, np. malować je na różne kolory lub zastosować powłoki emitujące ultrafiolet. Wykorzystywanie wiatraków o wyraźnej kolorystyce może zniwelować negatywny wpływ na ptaki, ale również pozwala na promowanie marki, tak jak ma to miejsce w przypadku turbin wiatrowych BlueWatt, które często są stawiane w pobliżu siedzib firm.

3. Hałas generowany przez turbiny wiatrowe

Jednym z częściej powielanych mitów jest ten o szkodliwym oddziaływaniu turbin wiatrowych na życie mieszkańców znajdujących się w jej okolicy. Nie jest jednak prawdą, że ludzie są negatywnie nastawieni do tego typu inwestycji. Jak wynika z badania świadomości przeprowadzonego w listopadzie 2020 r. dla Ministerstwa Klimatu i Środowiska, aż 85% ankietowanych wyraziło pozytywne zdanie na temat rozwoju w Polsce lądowych farm wiatrowych. Co więcej, 24% respondentów zadeklarowało, że mieszka w okolicy lądowych farm wiatrowych. Ponad połowa osób z tej grupy przychylnie oceniała również działania władz lokalnych i inwestora farmy wiatrowej na etapie jej powstawania.

Co mówi prawo?

Dokumentem określającym dopuszczalne poziomy hałasu w  środowisku  jest  rozporządzenie  Ministra  Środowiska  z  dnia 14 czerwca 2007 r. Wartości dopuszczalnego poziomu hałasu dla turbiny wiatrowej wynoszą odpowiednio 50 dB w porze dziennej i 40 dB w porze nocnej m.in. dla zabudowy mieszkaniowej jednorodzinnej. Określono również, że odległość turbiny wiatrowej od najbliższych zabudowań powinna wynosić minimum dziesięciokrotność wysokości turbiny. W drugiej połowie 2021 roku planowana jest jednak nowelizacja ustawy odległościowej. Po wprowadzonych zmianach, na podstawie zasad stosowanych w innych krajach UE, odległość minimalna wynosić będzie 500 m. Pokazuje to, że praca turbiny wiatrowej jest zasadniczo niesłyszalna dla okolicznych domostw. Jest to spowodowane znacznym dystansem od najbliższych gospodarstw i domów mieszkalnych, a dodatkowo dźwięk wytwarzany przez poruszające się skrzydła turbiny jest niwelowany przez otoczenie.

Rozważając jak hałas generowany przez turbinę wpływa na życie ludzi mieszkających w okolicy, trzeba brać pod uwagę wielkość turbin i ich liczbę. Duże turbiny generują duży hałas. Niżej grafika przedstawiająca skale hałasu małej turbiny wiatrowej BlueWatt o mocy 10 lub 15 kW, która z uwagi na mniejszy rozmiar jest o wiele cichsza.

Zielone pole to obszar poniżej 40dB i jest praktycznie niesłyszalny. Hałas generowany w obszarze pola pomarańczowego jest nieszkodliwy. Należy unikać budowania turbiny w obszarze czerwonym.
Skala hałasu zależy przede wszystkim od prędkości wiatru dlatego na podstawie analizy warunków atmosferycznych i ocenie średniej prędkości wiatru nasi specjaliści doradzają odpowiednią odległość.

4. Zanieczyszczenie wizualne krajobrazu

Wydaje się, że jedną z najbardziej obiektywnych kwestii w obliczu dyskusji na temat energii wiatrowej jest ta o zanieczyszczaniu przez turbiny wiatrowe krajobrazu. Główne czynniki wzbudzające wątpliwości to:

• Turbiny są wysokie, co sprawia, że są doskonale widoczne już z daleka
• Ciągły ruch śmigła, co zwraca uwagę i może powodować zjawisko migotania cienia

Często błędnie powtarza się również opinię, że instalacja elektrowni wiatrowej negatywnie wpływa na rozwój turystyki i sportów rekreacyjnych. Jednak nie wszyscy podzielają taki punkt widzenia. Większość badań pokazuje, iż społeczeństwa europejskie pozytywnie nastawione są do odnawialnych źródeł energii. Część respondentów określa turbiny mianem eleganckich lub nawet majestatycznych.

Dzięki oferowanym przez BlueWatt turbinom wiatrowym możliwe jest kreowanie ekologicznego wizerunku firmy lub gospodarstwa. Poprzez możliwość personalizacji projektu nasz klient ma wpływ na to, jak wyglądać będzie jego turbina.

5. Redukcja emisji CO2 oraz pyłów zawieszonych

Mimo zwiększającej się świadomości ekologicznej społeczeństwa, powietrze, którym oddychamy w Polsce, ma nadal niezadowalającą jakość.

,,Głównym źródłem tego zjawiska są piece grzewcze w naszych domach – odpowiadają one za 88,21% emisji szkodliwych gazów i pyłów. To tzw. niska emisja i w porównaniu z nią niedużym problemem jest transport samochodowy, który produkuje 5,77% zanieczyszczeń powietrza. Dochodzi do tego emisja wtórna zanieczyszczeń pyłowych z powierzchni odkrytych dróg i ulic, czy też trawników (2,98%). Nieduży wpływ na powstawanie smogu ma przemysł (1,84% pyłów i gazów) i napływ szkodliwych substancji z zagranicy (1,17%), a już wręcz niezauważalny (0,03%) są źródła nieantropogeniczne.’’ –  możemy przeczytać na stronie Środowisko Życiem, odpowiedzialnej za kampanię edukacyjną Stop Smog.

Wśród substancji przedostających się w czasie spalania do atmosfery wyróżnia się:

• pyły zawieszone PM10, PM5, PM2,5
• dwutlenek siarki (SO2)
• tlenki azotu (NOx)
• metale ciężkie (chrom, kadm, mangan, ołów, rtęć)
• CO2
• dioksyny

Wielkość emisji z instalacji do spalania paliw w 2019 roku

Źródło: Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami

Jak walczyć ze złym stanem powietrza? Po pierwsze, minimalizować użytkowanie instalacji grzewczych wątpliwej jakości. Równie ważne jest jednak, by zastanowić się nad wyborem odnawialnych źródeł energii. Jedną z głównych zalet elektrowni wiatrowych jest obniżona emisja szkodliwych substancji oddawana środowisku.

6. Turbiny wiatrowe i recykling

Zazwyczaj średni okres eksploatacji turbiny wiatrowej wynosi od 20 do 25 lat. Większa część elementów instalacji nadaje się do ponownego wykorzystania lub przetworzenia. Problem sprawia jedynie największa część turbiny – łopaty. Ze względu na ich skład nie jest tak łatwo poddać je procesowi recyklingu. Są one wykonane z tworzywa sztucznego wzmocnionego szkłem lub włóknem węglowym. To dzięki temu, pomimo dużej masy, turbina jest odporna na korozję i uszkodzenia. Jak więc wygląda pozbywanie się łopat, gdy zakończą one swoją żywotność? Państwa UE podchodzą do tego na różny sposób – jedne przechowują je na wysypiskach, inne odpowiednio je utylizują. Unia Europejska stara się jednak finansować projekty, które miałyby na celu rozwiązanie tego problemu. Opracowano już między innymi prototyp mobilnej platformy do separacji i rozdrabniania ostrzy na miejscu, aby zredukować koszty transportu łopat. Łopaty turbin mogą znaleźć również zastosowania wtórne – na przykład budowa mostów lub produkcja mebli.

Szacuje się, że roczne odpady łopat w Holandii mogłyby zostać zredukowane do zera, jeśli tylko 5% mebli produkowanych w tym kraju byłoby tworzone z ich części wycofanych z użytku. Warto dać poszczególnym sektorom większy dostęp do materiałów, ponieważ mają jeszcze szanse dostać drugie życie.

Poddając analizie jaki wpływ turbiny wiatrowe mają na środowisko naturalne warto pamiętać, że instalacje elektrowni wiatrowych poddawane są prawu budowlanemu oraz Ustawie o ochronie przyrody i Prawu Ochrony Środowiska. Najważniejszym aspektem jest tu więc przestrzeganie  ustalonych przepisów. Cały czas trwają jednak pracę nad tym, by turbiny wiatrowe były jak najbardziej przyjazne środowisku. Rozważa się nowe możliwości recyklingu i jak najmniejszego wpływu na otoczenie. Możliwe więc jest, że za kilka lat duża część z wątpliwości wymienionych w artykule może zostać skutecznie rozwiana.

Chcesz dowiedzieć się więcej?   

Masz więcej pytań o turbiny wiatrowe i ich wpływ na środowisko? Skonsultuj się z naszym specjalistą!

Przygotowujemy indywidualne analizy na podstawie lokalizacji oraz zapotrzebowania na energię.  

info@blue-fifty.com 

Źródła:

1. https://www.rynekelektryczny.pl/moc-zainstalowana-farm-wiatrowych-w-polsce/
2. https://www.researchgate.net/publication/228343840_Assessing_the_Impacts_of_Wind_Farms_on_Birds  
3. https://www.iop.krakow.pl/pobierz-publikacje,593 
4. https://www.gov.pl/web/klimat/co-mieszkancy-polski-sadza-o-energetyce-wiatrowej 
5. http://srodowiskozyciem.pl/ 
6. https://www.kobize.pl/uploads/materialy/materialy_do_pobrania/wskazniki_emisyjnosci/Wskazniki_emisyjnosci_grudzien_2020.pdf
7. https://www.linkedin.com/pulse/when-blades-stop-spinning-chiagoro-ahaotu/?trackingId=Ies4rrKaRNCtN9XlnWlxzw%3D%3D