Universitatea „Lucian Blaga” Sibiu

Facultatea de Inginerie

Impactul parcurilor eoliene

asupra mediului

Student: Bakos Alexandru ClaudiuIngineria si Protectia Mediului in Industrie

Anul de studiu: IV

I.Aspect general al impactului centralelor eoliene asupra mediului

1.Incadrarea in peisaj

Intr-un parc eolian, mai ales dacă este situat în teren plat, din considerente de valorificare maximală a energiei eoliene, distanţa medie dintre două turbine eoliene este de 6-10 diametre rotorice, ceea ce pentru turbine mari înseamnă de la câteva sute de metri la peste un kilometru. Rezultă că turbinele de mari dimensiuni vor fi plasate la fel de rar ca stalpii liniilor de înaltă tensiune, care apar aproape oriunde în peisajul din jurul nostru, dar cu care ne-am obişnuit şi pe care nu le mai considerăm cu un impact negativ asupra peisajului.Turaţia rotoarelor turbinelor mari este foarte lentă – în jur de 10 rotaţii/minut, deci nu provoacă şi nici nu induce nici un fel de senzaţie negativă.Vizual turbinele au design elaborat, atrăgător şi sunt vopsite în culori pastelate sau alb (cel mai frecvent). Cel puţin la începutul promovării parcurilor eoliene industriale în România, apreciem că acestea vor constitui o atracţie turistică semnificativă, iar vizitarea parcului cu urcarea in nacela unei turbine poate deveni un punct important de atractie.Ocuparea terenului este minima în arealul amenajat (circa 0,1% din total) – ca şi în cazul liniilor electrice – putându-se utiliza în continuare terenul pentru agricultură sau păşunat.

2.Eolienele ca sursă de zgomot şi vibratii

Ca orice echipament industrial şi turbinele eoliene produc în funcţionare zgomote, datorită sistemelor mecanice în funcţionare, a despicării aerului de palele în rotire sau a trecerii palelor prin dreptul stâlpului de susţinere, cand se produce o comprimare a aerului.Pentru a nu avea un impact negativ în special în zonele dens populate, sursele de zgomot sunt foarte riguros controlate de fabricanţii de turbine şi se iau măsuri tehnologice speciale pentru fiecare sursă. Aşa se face că în urma unor măsurători în natură, fabricanţii dau garanţii ferme asupra limitei superioare a zgomotelor produse de turbina respectivă.Putem afirma însă că turbinele de vânt moderne nu sunt zgomotoase, majoritatea fabricanţilor garantând că la nivelul rotorului turbinei zgomotul (presiunea sunetului) nu depăşeşte 100 dB (A), echivalent cu un zgomotul din orice industrie prelucrătoare.

În cazul în care vântul bate în direcţia unui receptor, nivelul presiunii sunetului la o distanţă de 40 m de o turbină tipică este de 50-60 dB(A), ceea ce echivalează cu nivelul unei conversaţii umane obişnuite. La 150 m zgomotul scade la 45,5 dB(A), echivalent cu zgomotul normal dintr-o locuinţă, iar la distanţa de peste 300 m zgomotul funcţionării unor turbine se confundă cu zgomotul produs de vântul respectiv. Dacă vântul bate din direcţie contrară, nivelul zgomotului recepţionat scade cu circa 10 dB(A).Conform specificului fiecărui amplasament în parte, pentru ca nivelul de zgomot să fie cel acceptat, trebuie avută în vedere păstrarea unei distanţe suficiente faţă de aşezările umane, diverse anexe gospodăreşti, instituţii publice, monumente istorice şi de arhitectură, parcuri, scuare, spitale şi alte aşezăminte de interes public.În ce priveşte vibraţiile, acestea sunt nesemnificative pentru mediu.

3.Impactul asupra păsărilor si liliecilor

Principalul impact pus în discuţie pentru protejarea mediului este cel legat de impactul păsărilor zburătoare cu rotoarele turbinelor eoliene în mişcare, precum şi perturbarea habitatului (la sol), dacă în areal se află colonii semnificative de păsări.Această problemă a suscitat – încă de acum mai bine de un deceniu – intense dispute în ţările vest europene promotoare ale tehnologiei. Din acest motiv, în multe ţări au fost demarate multiple studii de impact cu păsările.

Astăzi în ţările vest-europene ecologiştii şi promotorii centralelor eoliene au ajuns la un consens: impactul dintre turbinele eoliene şi păsări este mai mic decât se afirmase la început şi în orice caz mai redus decât impactul altor activităţi umane ca vânătoarea, transportul rutier şi aerian, sau chiar existenţa structurilor statice ca stâlpii şi liniile electrice ori a clădirilor înalte, de care păsările se ciocnesc deoarece le văd greu.Această concluzie a permis dezvoltarea explozivă a energetici vântului în toate tările UE. Aşa cum arătam existau peste 40.000 MW înstalaţi la finele anului 2005.

Un studiu olandez (întocmit de Biroul teritorial pentru energia vântului în cooperare cu Fundaţia olandeză pentru protecţia păsărilor) estimează că anual sunt omorâte 1500 păsări prin vânătoare, 1000 de liniile electrice, 2000 de traficul rutier şi numai 20 păsări/1000 MW de turbinele eoliene. Rezultă că numărul păsărilor omorâte de maşini este de 300 ori mai mare decât numărul păsărilor omorâte de turbinele de vânt, iar cel al vânătorii de 70 ori mai mare.

Aceste estimări sunt confirmate de un studiu al Ministerului Mediului din Danemarca, ce conclude că stâlpii şi liniile de înaltă tensiune sunt un pericol mult mai mare pentru păsări decât turbinele eoliene, care în rotaţie fiind constituie un avertisment vizual şi sonor semnificativ pentru păsări, acestea evitând zona. Studiile radar din Tjaeborg – vestul Danemarcei unde funcţiona o turbină de 2 MW, arată că păsările au avut tendinţa să-şi schimbe ruta de zbor cu 100-200 m faţă de turbine şi trec pe lângă sau pe deasupra lor la o distanţă sigură. Acest comportament a fost observat atât ziua cât şi noaptea.La Port-la-Nouvelle în sudul Franţei, cinci turbine sunt plasate într-o importantă rezervaţie de păsări, prin care trec mii de păsări, inclusiv prădătoare, mai ales în timpul migraţiilor. Studiul, întocmit de Liga Franceză pentru Protecţia Păsărilor a constatat că majoritatea păsărilor mai mari zburau în mod deliberat în jurul turbinelor. În cinci ani de exploatare a parcului eolian nu s-a raportat la ligă nici o pasăre rănită sau omorâtă.

Aceaste constatări extrem de pozitive nu elimină necesitatea unei analize specifice în fiecare amplasament,care să ţină cont de faptul că sunt sau nu sunt semnalate păsări din specii protejate cu habitat stabil şi dacă speciile respective pot suferi o extincţie prin realizarea parcului eolian,sau dacă pasajul păsărilor călătoare trece exact pe deasupra ampasamentului propus.

În aceste cazuri se impun unele precauţii suplimentare cum ar fi creşterea distanţei dintre turbine, amplasarea lor- în măsura posibilului tehnic-sub creasta culmilor (în cazul unor amplasamente pe culmi de dealuri sau asemănătoare), iar în cazuri extreme nedemararea execuţiei proiectului până la efectuarea unui studiu concret al organismelor abilitate ale Ministerului Mediului care să determine efectele posibilului impact.Suntem însă convinşi că aceste concluzii nu pot fi decât pozitive, aşa cum s-a întâmplat în toate celelalte ţări care au dezvoltat productia din energie eoliană.

Liliecii pot fi raniti de impactul direct cu palele turbinelor, turnuri sau liniile de inalta tensiune. Numarul de lilieci ucisi de astfel de centrale eoliene a starnit interesul populatiei pentru protejarea acestora. Un studiu initiat in luna Aprilie 2009 de Cooperativa Liliecilor si Energiei

Eoliene arata o scadere de 73% a numarului de decese in randul liliecilor cand turbinele eoliene sunt oprite in conditiile in care vantul este slab, iar liliecii sunt cei mai activi. In anul 2013 s-a estimat un numar de peste 600.000 de lilieci ucisi de turbinele eoliene in SUA in anul precedent,cea mai mare mortalitate fiind inregistrata in Muntii Apalasi.

4.Interferenţa electromagnetică

Undele radio şi microundele sunt folosite într-o gama variata în scopul comunicarii. Orice structura mare mobilă poate produce interferenţe electromagnetice. Turbinele de vânt pot cauza interferenta prin reflectarea semnalelor electromagnetice de palele turbinelor, astfel încât receptorii din apropiere preiau atât semnalul direct cât si celreflectat. Interferenţa se produce deoarece semnalul reflectat este intârziat atât datorita lungimii de unda frecventelor proprii ale turbinei cât si efectului Doppler datorat rotirii palelor. Interferenţa este mai pronunţată pentru materiale metalice (puternic reflectante) şi mai slaba pentru lemn sau epoxi (absorbante). Palele moderne, construitedintr-un longeron metalic de rezistenta, îmbracat cu poliester armat cu fibră de sticla sunt partial transparente la undele electromagnetice.

Frecventele de comunicatie nu sunt afectate semnificativ dacă lungimea de unda a emitatorului este de 4 ori mai mare decât înaltimea totala a turbinei. Pentru turbine comerciale uzuale, limita frecventei este de 1,5-2 Hz (150 – 200 m). Teoretic nu exista o limita superioara.Tipurile de semnale pentru comunicarea civila si militara care pot fi afectate prin interferenta electromagnetica includ emiterea semnalelor pentru radio siteleviziune, microundele, comunicaţia radio celulară si variate sisteme de controlale traficului aerian sau naval.Consultarea organismelor de specialitate este obligatorie. Pentru arealiza o solutie corecta evident ca primeaza modul de amplasare aturbinelor eoliene fata de emitatorii si receptorii din zona, ca si existenta acestora în apropierea parcului de turbine.Interferenta cu un numar mic de receptori de televiziune este o problema ocazionala care sepoate rezolva printr-o gama relativ ieftina de masuri tehnice, ca de exemplu folosirea mai multor transmitatori şi/sau receptori directionati, sau difuzarii prin retea de cablu.

5.Riscul declanşării unor avarii cu impact major

Cea mai grava avarie ce se poate produce la o turbina de vânt este avariere frânarii rotorului în timpul functionarii (adică la viteze ale vântului de 3-25 m/s) de exemplu la pierdere legaturii cu reteaua.Aceasta conduce la ambalarea turbinei, care în ultima instanta poate duce la ruperea unor bucati de pala, cu impact gravitational la sol. Desi la echipamentele moderne acest tip de avarie este din ce în ce mai rar întâlnit, utilizatorul va trebui sa ia masuri de avertizare siinterdictie a accesului sub raza de giratie a turbinelor cu precizarea riscurilor posibile.Notam însa ca în tarile care au dezvoltata energetica eoliana avertizarile sunt de tip general si montate numai la accesele spre parcul eolian respectiv, în orice caz fara restrictii de utilizare a terenului (de exemplu pentru agricultura). La turbine individuale aceste avertizari de obicei lipsesc.6.Emisii de CO2

Energia eoliana nu utilizeaza in funtionarea lor combustibili sau apa si nu sunt prezente emisii legate direct de producerea de energie electrica. Turbinele eoliene nu produc dioxid de carbon, monoxid de carbon, dioxid de sulf, mercur, deseuri radioactive, particule sau orice tip de poluare asupra aerului.

O mica parte din emisia de CO2 rezulta din producera betonului necesar fundatiei turbinelor eoliene.Un studiu Irlandez a confirmat o reducere a emisiilor de CO2 cuprinsa intde 0,33 – 0,59 tone pe MWh.

7.Poluarea miniera

In productia de magneti permanenti utilizati in turbinele eoliene pentru producerea energiei electrice necesira activitate miniera pentru obtinerea de neodim.Acesta este este unul dintre magnetii care contine un metal din categoria pamanturilor rare care depaseste forta coercitiva si produsul energetic al oricarui magnet cunoscut pana acum. Magnetii de tip neodim sunt in primul rand exportate din China.Preocuparile asupra poluarii au dus la o serie de actiuni guvernamentale de reducere a utilizarii acestora inclusiv o reducere a utilizarii pamanturilor rare cu totul.

8.Vremea si schimbarile climatice

Fermele eoliene pot afecta vremea din imediata lor vecinatate. Paletele aflate in miscare de rotatie pot genera turbulente ale aerului. Aceasta turbulenta mareste amestecarea pe verticala a aerului cald si a vaporilor de apa fapt ce afecteaza directia de deplasare a vantului. Acest efect poate fi redus prin utilizarea uno turbine eficiente sau prin construirea parcurilor eoliene in zone cu turbulente naturale ridicate ale vanturilor.

Energia eoliana are efect neglijabil asupra temperaturii medii anuale de pe suprafata terestra contribuind la reducerea emisiilor de dioxid de carbon. Un studiu a sugerat ca utilizarea turbinelor eoliene pentru a satisface 10% din nevoia de energie electrica a populatiei in 2100 ar

putea avea un efect de incalzire cu 1 C in regiunile terestre, lucru cauzat de circulatia atmosferica

pe verticala si pe orizontala, iar amplasarea centralelor eoliene la suprafata apei ar cauza o crestere a temperaturii cu doar 0,15˚C

9.Alte tipuri de impact

Nu exista impact asupra apelor de suprafata si subterane si nu sunt afectate ecosistemele acvatice si nici folosinta apelor.

Modificarile intervenite în calitatea si în structura solului si a subsolului datorita realizarii drumurilor suplimentare de acces, a platformelor de montaj, a turnarii fundatiilor (din beton armat), a realizarii camerei de comanda si liniilor electrice de racord la retea sunt minore. Masurile preconizate prin proiecte (de refacere a a solului, de inerbare ş.a.) dupa lucrarile de constructii montaj sunt suficiente.

Un efect care poate fi receptat si de la distante mai mari de mai multi localnici vecini ai parcului eolian, este fenomenul de licarire al palelor când sunt batute direct de soare, care ar

putea fi deranjant. Acest fenomen se produce numai în zilele senine de la rasaritul soarelui pâna la prânz si este perceput numai când vântul bate din spre directia privitorului, ceea ce înseamna cel mult câteva zeci de ore pe an, practic în orice configurare a parcului eolian si topografie a locului.

Totodata un alt impact poate fi reprezentat de generarea de deseuri in timpul constructiei centralelor eoliene din utilizarea diferitelor unelte,aparaturi precum si ambalajelor pe care unele produse le contin.

Efectele pozitive asupra calitatii aerului, vegetatiei si faunei terestre.

La trecerea vântului prin rotoarele turbinelor, acestea extrag circa 30 % din energia cinetica a vântului transformând-o în energie electrica, iar imediat în aval de turbine viteza scade cu circa 15 %. Datorita acestui scaderi de viteza a vântului este de asteptat ca local umiditatea relativa a aerului sa creasca cu câteva procente. Prin cresterea umiditatii, vegetatia se dezvolta mai bine cu efecte benefice asupra întregului lant trofic din acest areal.

II.Aspect particular al impactului parcului eolian prin ampasarea acestuia in zona Talmaciu.Metoda Rojanschi

Pentru a evalua impactul global al realizarii acestui procect asupra mediui inconjurator, a fost luata in considerare metoda propusa de V.Rojanschi.

Factorii de mediu cei mai afectati si care sunt luati in calcul sunt: sol,apa,aer, folora si fauna si asezarile umane.

Impactul asupra factorilor de mediu este apreciat pe baza unui indice de impact calculat cu relatia: Ip = Ce/CMA, unde:

Ce – este valoarea caracteristica efectiva a factorului care influenteaza mediul inconjurator, sau in unele cazuri concentratia maxima calculata (Cmax).

CMA – valoarea caracteristica maxima admisibila a aceluiasi factor stabilita prin acte normative sau asimilari cu valori decomandate in literatura de specialitate.

Impactul centralelor eoliene asupra mediului se apreciaza pe baza indicelui de impact Ip din Scara de Bonitate.

Impactul fiecaruia dintre ei s-a evaluat printr-o nota in intervalul 1 – 10, unde nota 1 corespunde unei poluari maxime a facrotului de mediu luat in considerare, iar nota 10 reprezinta mediu nepoluat.Notele aferente fiecarui factor de meidu s-au stabilit din scara de bonitate.

Luand in considerare starea naturala neafectata de activitatea umana si situatia ireversibila de deteriorare a unui factor de mediu se obtine o scara de bonitate, care pune in evidenta efectul poluantilor asupra mediului inconjurator.

Nota de bonitate Valoarea IpIp=Cmax/C.M.A

Efectele asupra omului si mediului inconuurator

10 Ip = 0 -calitatea factorilor de mediu naturala,de echilibru-starea de sanatate pentru om naturala

9 Ip = 0,0 – 0,25 -fara efecte8 Ip = 0,25 – 0,50 -fara efecte de luat in

evidenta-mediul este afectat in limite admise – nivel 1

7 Ip = 0,50 – 1,0 -mediul este afectat in limite admise – nivel 2-efectele nu sunt nocive

6 Ip = 1,0 – 2,0 -mediul e afecat peste limita admisa – nivel 1-efectele sunt accentuate

5 Ip = 2,0 – 4,0 -mediul este afectat peste limitele admise – nivel 2-efectele sunt nocive

4 Ip = 4,0 – 8,0 -mediul este afectat peste limitele admise – nivel 3-efectele nocive sunt accentuate

3 Ip = 8,0 – 12,0 -mediul degradant – nivel 1-efectele sunt letale la durate medii de expunere

2 Ip = 12,0 – 20,0 -mediul degradant – nivel 2-efectele sunt letale la durate scurte de expunere

1 Ip = peste 20,0 -mediul este impropriu formelor de viata

Notele de bonitate obtinute pentru fiecare factor de mediu in zona analizata servesc la realizarea grafica a unei diagrame.Avand in vedere ca au fost analizati cinci factori de mediu,figura deometrica va fi un pentagon.Starea ideala este reprezentata printr-un pentagon regulat inscris intr-un cerc ale carui raze corespund valorii 10 a notei de bonitate. Prin amplasarea pe aceste raze a velrilor exprimand starea reala, se obtine o figura deometrica neregulata, cu o suprafata mai mica, inscrisa in figura geometrica ce corespunde starii ideale.

Indicele starii de poluare globala – IPG – reprezinta raportul dintre suprafata reprezentand starea ideala Si si suprafata reprezentand starea reala SR,IPG = Si/SR.

Cand nu exista modificari ale calitatii factorilor de mediu, deci cand nu exista poluare, acest indice este egal cu 1.

Cand exista modificari, indicele IPG va capta valori supraunitare din ce in ce mai mari pe masura reducerii suprafetei figurii ce reprezinta starea reala.Pentru evaluarea impactului s-a intocmit o scara de la 1 la 6 pentru indicele poluarii globaale a mediului,astfel:

IPG =

1 -mediul natural este neafectat de activitatea umana

IPG =

1…2 -mediul este supus activitatii umane in limite admisibile

IPG =

2…3 -mediul este supus activitatii umane,provocand stare de disconfort formelor de viata

IPG =

3…4 -mediul este afectat de activitatea umana,provocand tulburari formelor de viata

IPG =

4…6 -mediul grav afectat de activitatea umana, periculos pentru formele de viata

IPG =

>6 -mediul degradat,impropriu formelor de viata

Valorile Ip calculate sunt:

pentru factorul de mediu apa: Ip = 0,00 Nota 10,00

pentru factorul de mediu aer: Ip = 0,15 Nota 9,50

pentru factorul de mediu sol-subsol: Ip = 0,25 Nota 9,00

pentru factorul de mediu biodiversitate: Ip = 0,25 Nota 9,00

pentru factorul de mediu asezari umane: Ip = 0,25 Nota 9,00

- suprafata care corespunde starii ideale este 237,46- suprafata care corespunde starii reale este 205,24

IPG = => IPG = 1,15

Din calculul pentru a stabili „Indicele de poluare globala” a condus la valoarea: 1,15 de unde rezulta conform scarii de calitate pentru IPG=1,15 faptul ca mediul este supus activitatii umane in limite admisibile

Masuri de diminuare a impactului pe componentele de mediu

Fiecare activitate umana este nelipsita de impact asupra factorilor de mediu.In functie de activitatile umane,efectele pot fi vizibile sau mai putin vizibile,de asemenea pot fi pozitive sau negative.Efecte negative este de preferabil sa nu existe sau in cazul existentei lor,sa se ia in considerare masuri de diminuare a impactului. Pentru realizarea activitatilor ecesare construirii unui parc eolian in zona propusa din imediata vecinatate a orasului Talmaciu sunt prezentate in cele ce urmeaza un rezumat al recomandarilor si masurilor pentru diminuarea impactului pentru fiecare componenta amintita in Cap.2

1.Incadrarea in peisaj

-Se recomanda a se evita construirea stucturilor foarte inalte care sa obstructioneze vederea catre lantul carpatic-Se recomanda pe cat posibil aplicarea unei culori placute privirii care sa fie asemanatoare mediului inconjurator

2.Eolienele ca sursă de zgomot şi vibratii

-Se recomanda folosirea atenuatoarelor de zgomot si/sau vibratii in incinta in care se regaseste generatorul de curent electric.-Se recomanda ca imprejmuirea parcului eolian sa se realizeze cu panouri fonoabsorbante acestea avand un dublu rol in atenuarea zgomotelor.Intrucat parcul eolian se afla in imediata vecinatate a DN1si a zonei locuite,panourile fonoabsorbante vor atenua atat zgomotul produs de circulatia rutiera cat si potentialul zgomot generat de parcul eolian

3.Impactul asupra vegetatiei si faunei

-Se recomanda un spatiu suficient intre fiecare centrala eoliana astfel incat eventualele pasari intrate in parcul eolian sa beneficieze de spatiu suficient pentru a reusi sa paraseasca incinta.-Este binecunoscut faptul ca liliecii evita emitatoarele radar, astfel este recomandata adaugarea unor emitatoare de microunde pe turnurile turbinelor eoliene menite sa tina liliecii la distanta ceea ce poate reduce numarul deceselor.-Se vor vopsi varfurile palelor centralelor eoliene in culori vii pentru a evita lovirea acestora de catre pasari-Turnurile centralelor vor fi semnalizate cu lumina rosie intermitenta,cu interval mre de timp intre doua aprinderi-Se recomanda prezenta unui specialist in biodiversitate pe perioada de executie pentru a se implica activ in organizarea de santier care sa urmareasca respectarea masurilor impuse de Acordul de Mediu.-Pe amplasamentul parcului eolian se interzice amplasarea rezervoarelor fixe de inmagazinare a combustibilului-Se elimina selectiv deseurile atat in timpul executiei cat si dupa aceasta.

4.Riscul declanşării unor avarii cu impact major

-Se recomanda respectarea standardelor de calitate in proiectarea si functionarea centralelor eoliene si efectuarea unor inspectii tehnice periodice pentru verificarea gradului de uzura al acestora.

5.Emisii de CO2

-Se recomanda evitarea utilizarii pe perioada de contructie a utilajelor vechi a caror motoare nu respecta norme de poluare ridicate-Se recomanda evitarea utilizarii in perioada de functionare a aparaturii pentru generare de curent electric sau incalzire avand drept combustibil surse fosile (lemn,produse petroliere) 6.Poluarea miniera

-Se va incerca evitarea utilizarii de magneti de tip neodym contruiti din pamanturi rare si inlocuirea acestora cu alt tip de magneti eficienti atat din puct de vedere tehnic cat si economic.

7.Vremea si schimbarile climatice

-Deoarece nu exista un impact semnificativ a centralelor eoliene asupra climei nu sunt recomandari speciale

8.Alte tipuri de impact

- Este interzisa deversare de ape rezultate pe perioada constructiei in apele supraterane sau subterane- Deseurile generate pe perioada constructiei parcului eolian trebuie colectate selectiv in recipiente individuale destinate acestui scop prin contractarea unei firme specializate-Verificarea periodica a etanseitatii tuturor etanseitatilor utilajelor folosite pe perioada constructiei pentru a preveni scurgeri de uleiuri,combustibili sau orice alta substanta care ar contribui la degradarea mediului prin poluare-Verificarea respectarii normativului NTPA002 privind protejarea surselor de apa.Apele reziduale vidanjate vor fi transportate la cea mai apropiata statie de epurare