Szélparkok tervezésének és építésének általános jellemzői, környezeti hatásaik becslése

Átírás

1 Szélparkok tervezésének és építésének általános jellemzői, környezeti hatásaik becslése

2 Az Európai Unió céljai megújuló energiaforrások felhasználása környezeti nevelés A Jövő Energiája: Megújuló Energiaforrások Fehér Könyv a Közösségi Stratégia és Akciótervhez 2010-ig a megújuló energiahordozó felhasználás: 5,3%-ról 12%-ra a megújuló energiával termelt villamos energia részaránya: 13,9%-ról 22,1%-ra növelése

3 Támogatási rendszerek kötelező áramátvétel hálózatba betáplált áram ártámogatása zöld bizonyítványok egy későbbiekben kialakuló piacon értékesek lehetnek adókedvezmények a befektetőknek befektetési tőketámogatás tenderezési eljárás EU: Strukturális Alap

4

5 Magyarországi vállalások A termelt energia 0,5 %-a származik megújuló energiaforrásokból. Megújuló energiaforrások hasznosítása 2002-ben Geotermikus energia 10,30% Biogázból és kommunális szemétégetésből származó energia 2,75% Vízenergia 1,90% Napenergia 0,15% Szélenergia 0,01% Növényi- és egyéb szilárd hulladékok, mezőgazdasági melléktermékek 10,90% Tűzifa és faiprai hulladék 73,99%

6 Vállalások 2010-ig 3,6%-ra (1600 GWh-ra) való növelés. Megvalósítás Konkrét kormányprogram nincs, de támogatásokat lehet megpályázni. Energiatakarékossági Stratégia és Cselekvési Program (1999) Európai Unió Környezetvédelmi és Infrastrukturális Operatív Programja (2004-től számunkra is elérhető) Villamos energia törvény (2003) és végrehajtási rendeletei: Kötelező áramátvétel Viszonylag kedvező, rögzített áramátvételi díj Zöld bizonyítványok alkalmazása

7 Jelenlegi helyzet 2002-ben a megújuló energiaforrásokból származó 300 GWh-nyi kapacitásnak csupán 0,01%-a volt a hasznosított szélenergia. A jelenlegi 3,2 MW helyett legalább MW kapacitásra lenne szükség, ennek megvalósításához pedig: milliárd Ft-ra állami, uniós és befektetői támogatás, egységes széltérkép, koncepció kidolgozására a kijelölt területek adottságai alapján természeti és tájvédelmi feltételek pontos meghatározása

8 A közreműködő és véleményező szakhatóságok Az engedélyezés a területileg illetékes Építési Hatóság feladatköre. Mellette azonban számos hatóságtól és szervezettől kell engedélyt, illetve egyetértési nyilatkozatot beszerezni: - Honvédelmi Vezérkar, - Katonai Légügyi Hivatal, - Légügyi Igazgatóság, - Tűzoltóság, - Polgárvédelmi Parancsnokság, - Terület Műszaki Biztonsági Felügyelet, - Állami Népegészségügyi és Tisztiorvosi Szolgálat,

9 - Regionális Hírközlési Felügyelet, - Területileg illetékes távközlési cégek, - Regionális Vízügyi Igazgatóság, - Regionális Környezetvédelmi Felügyelőség, - Regionális Nemzeti Park Igazgatóság, - Nemzeti Örökségvédelmi Hivatal, - Területi Főépítészi Hivatal, - Magyar Geológiai Szolgálat, - Területi Bányakapitányság - Területileg illetékes víz-csatorna szolgáltató.

10 A szakhatóságok egyéb feladatai Egyeztetés a területileg illetékes áramszolgáltatóval Lakossági fórum Hosszú távú megállapodást kell kötni a földterület tulajdonosával A helyi, vagy regionális civil szervezeteket

11 A szélerőművek környezeti hatásai

12 Előnyök Tisztán állít elő energiát, működése során nem bocsát ki: üvegházhatású gázokat (CO 2 ), a savas esők kialakulásáért felelős anyagokat (SO 2, NOx), olyan vegyületeket, melyek a sztratoszférikus ózonréteget károsítják, 1 MW-os erőmű átlagosan 93 kg/év portól kíméli meg a környezetét

13 CO 2 - kibocsátás (t/gwh) Technológia Összesen Szén-tüzelésű 964 Olaj-tüzelésű 726 Gáz-tüzelésű 484 Geotermikus 57 Kis vízi 10 Nukleáris 8 Szél 7 Fény 5 Nagy vízi 4 Napenergia 3 Fa -160

14 Hulladékszegény technológia felújítva újra üzembe helyezhető, hulladékként nagyrészt újra felhasználható, A szél megújuló energiaforrás Gazdasági előnyei Energiafüggőség, Költséghatékony,

15 Hátrányok Területfoglalás A villamos energia fejlesztésének fajlagos terület igénye energiaforrás fajlagos területigény [m2/kw] hőerőmű (bánya nélkül) 1-4 vízerőmű termikus naperőmű, napelem szélerőmű park energiaültetvény

16 Vizuális hatások A szélfarmoknak szabad területen kell lenniük ahhoz, hogy gazdaságosan üzemeltethetők és kereskedelmileg életképesek legyenek, ezért jól láthatók. Zajhatás A zajszint egy átlagos erőmű gondolájánál még db, a turbinától 40 méter távolságban már csak db, / nagyjából ugyanolyan szintű, mint a beszélgetésé/, a zaj állatokra gyakorolt hatásának figyelembe vétele, infrahangot kibocsátás, elektromágneses zavarás.

17 Árnyékvetés ( diszkó-effektus ) A napfény periodikus tükröződésének (felvillanás) vagy megszakításának (árnyék-vibrálás) a hatásai. Ökológiai hatások Zavaró hatás a területen élő állatokra és növényekre, élőhelyekre gyakorolt hatások, a madarak ütközése a rotor lapátokkal, a rovarok ütközési és pusztulási aránya, a növények és gerinctelen állatok reagálása az építés és bontás okozta bolygatásra, az infrahang-kibocsátás.

18 A szélerőművek biztonságtechnikája letörik a lapát egy darabja, télen gondot okozhat a lapátok lefagyása, jégszórás veszélye, szél eldönti a szélerőművet.

19 A szélenergia alkalmazása A szélerőművek a felhasználható energia %-át képesek elektromos energiává alakítani. Egy 1000 kw teljesítményű szélturbina 400 háztartás energia-szükségletét képes fedezni. Hétvégi házak, tanyák, meteorológia és hidrológiai mérő- és jelzőállomások energiaellátására Lakóházak, üvegházak, istállók kiegészítő fűtésére Mesterséges halnevelő tavak oxigénellátására Mezőgazdasági hasznosítás: vízhúzó szélgép, állatok számára friss ivóvíz biztosítása

20 Hazai helyzet

21 A magyarországi szélsebességi viszonyokról az Országos Meteorológiai Intézet mérései adnak tájékoztatást. Nálunk az átlagos szélsebességek értékei a 2,5-3,5 m/s tartományba esnek. A megújuló energiaforrások aránya az energiatermelésben 3,5 %-ot tesz ki.

22 A szélenergia tárolása A.) A szélenergiából szélgenerátorokkal átalakított villamos energiát akkumulátorok töltésére is lehet használni. Ha több az áram mint ami folyamatosan felhasználható akkor a plusz mennyiség a kereskedelmi hálózatot táplálja. Ha az akkumulátorok feltöltött állapotban vannak és az energiára nincs szükség lekapcsolás melegvíz előállítás, fűtés. B.) A termelt villamos energiát vízbontásra használják fel keletkező oxigén, hidrogén tárolása.

23 A telepítés menete Előkészítő szakasz terület kiválasztása, a széladatok felmérése,összegyűjtése, a kiválasztott területek egyéb szempontok, alapján történő vizsgálata, megegyezés az önkormányzattal, egyeztetés az illetékes hatóságokkal, megegyezés az áramszolgáltatóval.

24 Tervezési szakasz térinformatikai elemzés, szélmérés, a környezeti és természeti adottságok helyszíni felmérése, Engedélyezési szakasz Megvalósítási szakasz

25 A megvalósítás fázisai 1. Tervezés 2. Terület előkészítése 3. Földmunkák 4. Nyomvonalas létesítmények építése 5. Széltorony alapok építése 6. A tornyok helyszínre szállítása és felállítása 7. Technológiai szerelés 8. Próbaüzem, üzembe helyezés 9. Terület rendezés

26 A szélerőmű részei: 1. A gondola és szerkezeti elemei A gondola gépalap kerete üvegszállal megerősített műanyag (GFK) Rotor: acélból készült agy + 3 rotor szárny Rotorszárnyak: 36 m hosszúak és GFK-ból készültek, helyzetmérő rendszer, lapáttollba fűtés A főtengely ötvözött acélból készül A nyomatékváltó: a rotor max fordulat/perc 1000 fordulat/perc.

27 A szélerőmű részei: 2. Transzformátor Itt a tornyokon belül a lábazatra telepítik. Feladata: a generátorok által termelt 690 V-os feszültséget a helyi befogadó hálózat szállítási feszültségére, 35 kv-ra transzformálják földkábelen továbbítják a kapcsoló berendezéshez átadja a légvezetékre. A tervezett földkábel hossza 2 km, a légvezetéké 4 km.

28 A szélerőmű részei: 3. A forgató mechanizmus PITCH SYSTEM: a szárnylapát teljes hosszában elfordítható, így a légáram változtatható ellenállásba ütközik, amivel a lapátkerék fordulatszáma állandóvá tehető. STALL SYSTEM: a szárnylapát rögzítve van a lapátkerékfejhez. Hidraulikafolyadék á- ramlik a szárnylapát belsejében, elfordítja a lapátcsúcsot, mely az egy keletkezett légellenállás miatt leállítja a lapátkereket.

29 A szélerőmű részei: 4. A torony Kúpos acélcső szegmensekből van összeállítva, ált. 5-7 db-ból, ezeket acélkarikákkal illesztik egymáshoz. A torony homokkal fúvatott, és több festékréteggel felületkezelt.

30 A szélerőmű részei: 5. Állomásvezérlő rendszer Feladata, hogy be- és kikapcsolja a generátort, és ellenőrizze a szélerőmű fontosabb funkcióit. Automatikus vezérlés, adatok folyamatos tárolása.

31 A szélerőmű részei: 6. Szerviz utak A szállítási útvonalak és szerviz út kialakításakor a legrövidebb út kiépítésére kell törekedni. Az utak 3 méter szélesek és a tervezett úthossz 920 m.

32 A szélerőmű részei: 7. Elektromos vezetékrendszer Kiépítésre kerül egy középfeszültségű (35 kv) energiatovábbító hálózat a megtermelt villamos energia elszállítására. Egy kisfeszültségű (220 V) ellátó rendszer a tornyok működéséhez és a szélméréshez, valamint egy adatátviteli gyengeáramú hálózat az irányításhoz és a távvezérléshez. A szélerőműveket kétféle képpen kapcsolják rá a villamos hálózatra: szigetüzem, közcélú elosztóhálózatra való rátáplálás.

33 Szélparkok környezeti hatásainak becslése

34 A tervezett szélerőmű park várható környezeti hatásainak összegzése a beruházás különböző fázisaiban I. Környezeti elemek TELEPÍTÉ S A beruházás fázisai ÜZEMELTE TÉS FELHAGYÁ S HAVÁRIA Levegőminőség Elviselhető Semleges Semleges Semleges Felszíni vizek Semleges Semleges Semleges Semleges Felszín alatti vizek Semleges Semleges Semleges Semleges Talaj Semleges Semleges Semleges Semleges Élővilág Elviselhető Elviselhető Elviselhető Elviselhető Zaj Semleges Semleges Semleges Semleges

35 A tervezett szélerőmű park várható környezeti hatásainak összegzése a beruházás különböző fázisaiban II. 1. Telepítés és felhagyás időszaka munkagépek megjelenése megközelítési útvonal kiépítése erőművek talapzatának és az erőmű tornyok felépítése 2. Üzemelés időszaka a mezőgazdasági művelés a szélerőművek körül is folytatódhat Az erőművek megjelenése fokozza a tájban bekövetkezett értékvesztést 3. Havária a táj megváltozása csak átmeneti jellegű lehet

36 A telepítés helyén túl terjedő hatásfolyamatok Nagy távolságból szemlélve is megváltoztatja a táj megjelenését. A láthatóságot meghatározzák: légköri viszonyok, a tárgyszín vagy a háttér színe, megvilágítás domborzati viszonyok és a felszínen lévő egyéb tárgyak, pl. növényzet, épületek Összefoglalva: a tervezett létesítmény tájképi hatásterülete változó a szemlélési iránytól függően, de a tájképi szempontból kiemelt jelentőségű területekre gyakorolt hatása elhanyagolható.

37 A környezetterhelés és a környezet igénybevétele, várható mértékének becslése Levegőszennyező-anyag kibocsátása 1. A telepítés időszakában munkagépek, szállítójárművek belső égésű motorjaikból távozó füstgáz szervízút építése kábelfektetés

38 2. Az üzemelés időszakában A szélturbinák és a hozzájuk tartozó egyéb berendezések üzemelése semmiféle légszennyezőanyag kibocsátással nem jár. 3. A felhagyás időszakában szélerőművek leszerelése és elszállítása légszennyezőanyag kibocsátása kisebb mértékű mint a telepítési munkáknál

39 Vizek igénybevétele és terhelése 1. Telepítés időszakában készbeton felhasználás Víz szükséges: készbeton nedvességtartalmának a helyszíni beállításához betonalapok öntözéséhez (évszak függő) vízellátás tartálykocsik segítségével ipari jellegű szennyvíz nem keletkezik munkagépek, gépjárművek elcsepegő olaj

40 2. Az üzemelés időszakában sem technológiai, sem ivóvízigénnyel nem jár csapadékvíz elvezetést nem alakítanak ki szivárgó-elvezető útvonal kialakítása az esetlegesen kijutó olajat a gyűjtőedénybe helyezi, mely a torony alsó szintjén található

41 1. Telepítés időszakában Talaj Elektromos hálózat lefektetése: 1m mélységben kerülnek lefektetésre a vezetékek a kitermelt föld deponálásra csövek lefektetése után árkok visszatemetése Szervízutak építése: termőréteg lefejtése 2760 m 2 -en elveszíti eredeti funkcióját Toronyalapok készítése: felső humuszban gazdag réteg deponálás mélyebbről kitermelt föld Polgárdi Regionális Hulladéklerakó (takaróföld céljára)

42 2. Az üzemelés időszakában talaj-igénybevétel nincs toronyalapok a talaj vízháztartását nem módosítják 3. A felhagyás időszakában 20 év a tervezett üzemidő szélerőmű-tornyok visszabontásra kerülnek keletkező gödrök feltöltése eredeti földhasználat visszaállítható fizikai változások

43 Élővilág 1. Telepítés időszaka útvonalak nem érintenek természetes növénytakarót állatvilág számára átmeneti zavarás 2. Üzemelés időszaka a terület a madárvonulatokon kívül esik rotorok forgásából származó zaj az emberi jelenlétre hasonlít természetes növénytakaróra nincs hatással

44 Hulladék kibocsátás és szállítás 1. Telepítés időszaka veszélyes hulladék keletkezés nem várható olajszennyezés gondot jelent nem veszélyes termelési hulladékok ( kábelhulladék) 2. Üzemelés időszaka veszélyes hulladék nem keletkezik javítási és karbantartási munkákból adódó hulladék keletkezés Tornyonként 135 kg fáradt olajjal kell számolni

45 Zaj kibocsátás Zajvédelmi követelmények többször módosított 12/1983 számú zaj-és rezgésvédelemről szóló rendelet Megengedett zajterhelés általában nappal (06-22 óráig) 50dB éjjel (22-06 óráig) 40dB

46 1. Telepítés időszakában A zajhatás elemzéséhez a következő tevékenységeket kell figyelembe venni: földmunkák, alapozás tornyok szerelése útépítés földkábel fektetés építési anyagok, berendezések, gépek szállítása 2. Üzemelés időszakában erőművek rotorjai (áramlástechnikai zaj) gondola (mechanikai eredetű zaj)

47 Szélparkok értékelése

48 A kidolgozott szempontrendszer Szélviszonyok Természeti adottságok Környezeti adottságok Területrendezési szempontok Hálózati csatlakozás szempontjai Logisztikai szempontok Szakhatóságok engedélyei Létesítés gazdaságossága, előzetes üzleti terv További, szubjektív befolyásoló tényezők

49 1. Szélviszonyok Szélsebesség Szélteljesítményt (W/m 2 ) Éves hőmérsékleti adatok Levegő sűrűség Nedvességtartalom Légnyomás Szélirány állandóságának mértéke Éves hőmérsékleti adatok, vagy legalább a fagyos napok száma Maximális széllökés erősség

50 2. Természeti adottságok Védettségi fok: a terület védelem alatt áll-e? ha természetvédelmi terület: az illetékes Nemzeti Park Igazgatóság valószínűleg el fogja utasítani a telepítési kérelmet ha érzékeny természeti terület: elvileg lehet telepíteni a Természetvédelmi Hivatal hozza meg a döntést a telepítés lehetőségéről Geológia: talaj teherbírása - határfeszültségi alapértékkel (N/mm 2 ) jellemezzük barlangok száma törésvonalak a telepítés a karsztos kőzetre jellemző víznyelőket és egyéb vízi utakat ne változtassa meg

51 Hidrológia felszíni vízfolyások száma és hossza talajvízszint A terület flórája és faunája növény- és állatfajok számának meghatározása hány faj védett Tájképi adottságok védett természeti és kulturális értékek ipari területre telepítés nagyobb esély, mint mezőgazdaságira, bár arra is megoldható

52 3. Környezeti adottságok Topográfiai jellemzők mennyire tagolt a felszín okoz-e valamilyen objektum szélárnyékot változtat-e a szél irányán, sebességén, gyakoriságán Két paramétert vizsgálunk: a területre jellemző maximális szintkülönbség (m) szingularitások (a terület síkjától eltérő domborzati jelenségek - dombok, völgyek) A tulajdonosok száma tulajdonosok kilétének meghatározása - bonyolult feladat nehézség, hogy mindenkivel meg kell egyezni a tervezés szempontjából a kevés tulajdonos a kedvező

53 A tájhasználat vizsgálata melyik földterület milyen művelés alatt áll a föld értéke (aranykorona/ha) Hasznosítható területek aránya és nagysága terület mekkora részén valósulhat meg gyakorlatban is a beruházás szélaratási területet védőtávolságok kerülni kell az erdősávokat, szurdokokat melyek megváltoztatják a szél áramlását

54 4. Területrendezési szempontok helyi önkormányzat az illetékes különleges övezetté nyilvánítás hozzájárulások, megfelelések

55 5. Hálózati csatlakozás szempontjai gondolában 690 V-os feszültség transzformálás 20 kv-ra lökésszerűen adja le az energiát, ezért 20 kv-nál kisebb feszültségű vezetékre nem csatlakoztatható - 15 km-es szállítás 35 kv-on való csatlakozás problémája 120 kv-os hálózaton km szállítás is lehetséges (drága földkábel) A hálózat kiépítettsége Milyen vezeték és milyen távolságra található a tervezett szélparktól. Hálózati csatlakozás költségei vezetékek hossza földmunkák átalakítások

56 nehézségek a szállítás során szakhatóságok listája 6. Logisztikai szempontok 7. Szakhatóságok engedélyei 8. Létesítés gazdaságossága, előzetes üzleti terv A számításra magyarországi standard nincs kidolgozva. A különböző tervező-irodák európai modelleket használnak, akár egyszerre többet és vegyesen is. 9. További, szubjektív befolyásoló tényezők Tengerszint feletti magasság Szélirány állandósága A föld értéke Biztonsági jellemzők

57

58

59