Hałas turbin wiatrowych – BAZA WIEDZY

Energia z wiatru, obok energii ze słońca i wody jest jednym z popularniejszych sposobów wytwarzania tzw. „zielonej energii”. Zdarza się, że realizacja inwestycji polegająca na budowie farm wiatrowych powoduje wątpliwości co do ich wpływu na komfort i poziom życia. Dlatego poniżej zaprezentowano ważniejsze informacje i publikacje z zakresu hałasu turbin wiatrowych, obejmujące zarówno podstawy akustyki, przegląd obecnego stanu wiedzy jak i przykładowe opracowania analiz pomiarowych.

Autorzy dołożyli wszelkich starań, aby prezentowane poniżej opracowania charakteryzowały się możliwie wysokim poziomem merytorycznym (opis metodyki badań, realizacja przez zespoły doświadczonych akustyków, wiarygodne pomiary terenowe) co wydaje się odróżniać je od szeroko publikowanych w internecie czy prasie analiz i danych akustycznych turbin wiatrowych. Mogą one stać się również wartościowym materiałem do dalszych dyskusji i analiz w celu odpowiedzi na najbardziej nurtujące pytania.



Poniżej prezentujemy podstawowe zagadnienia związane z akustyką turbin wiatrowych, które w ocenie autorów stanowią obiektywną wiedzę związaną z wpływem emisji dźwięku na klimat akustyczny wokół farm wiatrowych.

Pomiary dźwięku po uruchomieniu farmy są zawsze obowiązkowe. Pomiary hałasu wykonuje się osobno w porze dnia i porze nocy ze względu na różne wartości dopuszczalne. Wyniki pomiarów hałasu przekazuje się do organów i służb ochrony środowiska (Regionalny Dyrektor Ochrony Środowiska, Wojewódzki Inspektor Ochrony Środowiska). Poniżej pokazano przykładowe pomiary hałasu na farmie wiatrowej, które zostały wykorzystane do określenia lokalizacji punktów pomiarowych badań po-realizacyjnych.

Prezentacja

„Pomiar hałasu infradźwiękowego wokół farmy wiatrowej”
Jedna z ostatnich polskich publikacji naukowych. Dr Ingielewicz i dr Zagubień przedstawili wyniki swoich badań emisji dźwięku od turbin wiatrowych w zakresie infradźwiękowym.

Podziękowania za możliwość umieszczenia publikacji dla Wydawnictwa PAK (www.pak.info.pl)
dr_Ingielewicz_infradzwieki_2013

„Analiza porównawcza hałasu infradźwiękowego emitowanego przez turbiny wiatrowe różnych mocy”
Publikacja prezentująca wyniki badań terenowych poziomów infradźwięków od turbin wiatrowych. Na uwagę zasługuje jasna i ciekawa dyskusja wyników i prezentacja poziomów dźwięku w zakresie infradźwiękowym.

Podziękowania za możliwość umieszczenia publikacji dla Wydawnictwa PAK (www.pak.info.pl)
Malec_Porownanie_infradzwiekow_od_turbin_wiatrowych_2012

„Wpływ emisji hałasu wytwarzany przez elektrownie wiatrowe na środowisko naturalne”
Prezentacja dotycząca podstawowych informacji o energetyce wiatrowej i wykonana przez dr Sławomira AUGUSTYNA.

Podziękowania za możliwość umieszczenia prezentacja dla dr Augustyna (kontakt do Autora: s.augustyn@aon.edu.pl)
dr_Augustyn_Wplyw_turbin_wiatrowych_na_srodowisko_2009

„Hałas od turbin wiatrowych – fakty i mity”
Prezentacja przedstawiająca w szeroki sposób tematykę sposoby projektowania farm wiatrowych, wartości dopuszczalnych i infradźwięków od turbin wiatrowych.

Podziękowania za możliwość umieszczenia prezentacja dla dr Bandery (kontakt do Autora: www.infoeko.com.pl)
dr_Bandera_halas_turbin_fakty_i_mity_2012

„Hałas turbiny wiatrowej VESTAS V80 podczas eksploatacji”
Trzecie opracowanie przedstawia polską grupę badawczą pod kierownictwem dr Marii Golec, dr Zdzisława Golca i prof. Czesława CEMPLA z Politechniki Poznańskiej. Dr Zdzisław Golec przedstawiał wyniki badań doświadczalnych z farmy wiatrowej Zagurze w miejscowości Wolin, wygłaszając referat na temat „Hałas turbin wiatrowych V80 podczas eksploatacji”, który dalej był publikowany w czasopiśmie „Diagnostyka” objętym punktacją przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego.
Hałas turbiny wiatrowej VESTAS V80 podczas eksploatacji

„Hałas turbin wiatrowych w zakresie infradźwięków”
Podczas obliczeń, analiz i symulacji rozprzestrzeniania się dźwięku parków farm wiatrowych, wszystkie założenia, analizy i wnioskowanie realizowane jest dla charakterystyki częstotliwościowej A, czyli dla tzw. zakresu słyszalnego. Jednak charakter pracy turbin wiatrowych może powodować w punkcie imisji oddziaływanie akustyczne, również w zakresie fal dźwiękowych poniżej 20 Hz. Chcąc poddać głębszej dyskusji powyższy problem autorzy przedstawili podstawowe definicje z zakresu infradźwięków turbin wiatrowych, aktualny stan wiedzy dotyczący omawianego zagadnienia oraz podstawowe problemy przy ocenie hałasu turbin wiatrowych metodami symulacyjnymi. Obejmują one m.in.: dostępność modeli propagacji dźwięku dla fal dźwiękowych w zakresie infradźwiękowym, wartości dopuszczalne hałasu środowiskowego określające wielkość ekspozycji na człowieka, sposoby weryfikacji pomiarowej po uruchomieniu inwestycji.
Hałas turbin wiatrowych w zakresie infradźwięków

„Badania symulacyjne propagacji dźwięku farm wiatrowych – przykład analiz”
W referacie omówiono zakres czynności podejmowanych w celu prognozowania i obserwacji zmian właściwości akustycznych środowiska zachodzących na skutek powstawania i eksploatacji farm wiatrowych. Przedstawione badania symulacyjne i pomiary propagacji hałasu prowadzone są w skali lokalnej tzn. obejmują strefę bezpośredniego oddziaływania farm wiatrowych na środowisko. Pokazano jedną z procedur stosowanych w celu tworzenia mapy hałasu, przedstawiającej izolinie jednakowych poziomów dźwięku przy turbinach wiatrowych , jak i w pobliżu obszarów prawnie chronionych akustycznie. Omówiono ogólnie i na przykładzie zagadnienie związane z oceną oddziaływania akustycznego inwestycji na środowisko, gdzie wyróżniono:

• zdefiniowanie parametrów akustycznych turbin wiatrowych,
• określenie warunków mających wpływ na propagację fal akustycznych: np. odległość turbiny od zabudowy mieszkaniowej, rodzaj gruntu, kierunek i prędkość wiatru,
• wykonanie obliczeń akustycznych i przeprowadzenie analiz symulacyjnych propagacji dźwięku,
• porównanie wyników badań emisji hałasu z wartościami dopuszczalnymi poziomów hałasu w obszarach środowiska chronionych akustycznie,
• weryfikację lokalizacji turbin w przypadku stwierdzenia przekroczeń dopuszczalnych wartości hałasu.

We wnioskach końcowych wskazano problemy badawcze, które pojawiają się przy wykonywaniu projektów akustycznych parków , podczas przeprowadzania analiz symulacyjnych jak i badań po realizacyjnych.
Badania symulacyjne propagacji dźwięku farm wiatrowych – przykład analiz

„Akustyczne projektowanie farm wiatrowych”
Ostatnio coraz częściej mówi się o wytwarzaniu energii elektrycznej przy wykorzystaniu źródeł odnawialnych. Zaliczyć do nich można geotermię, energetykę słoneczną, energetykę wodną, biomasę, biogaz i oczywiście energetykę wiatrową, która w Polsce staje się bardzo powszechnym sposobem pozyskania tzw. „energii zielonej”.
Akustyczne projektowanie farm wiatrowych

„Acoustic analysis of a wind turbine with vertical axis under „In-situ” in the urban area.”
The paper shows the results of acoustic tests of a wind turbine vertical axis made under „In-situ”. The test object is a turbine with the power of 400 W and the trade name SG-03 mounted roofing building for livestock farming area. The study consisted of measuring the noise spectrum of sound ranging from 1 Hz – 20 kHz for typical conditions of turbine operation, background noise and signal frequency analysis of sound levels by determining the corrected frequency characteristics of A, C, G. The methodology of research based on the guidelines of ISO 61400-11 and general test methods of acoustic point sources.
Acoustic analysis of a wind turbine with vertical axis under „In-situ” in the urban area

„Wibroakustyka turbin wiatrowych o pionowej osi obrotu (VAWT)”
W referacie przedstawiono celowość i zasadność podjętych badan nad zdefiniowaniem zjawisk wibroakustycznych silników wiatrowych o poziomej osi obrotu (VAWT). Realna groźba wyczerpania naturalnych zasobów energetycznych, prawny wymóg uzyskania 7,5% energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych do 2010 roku, łatwość montażu turbin wiatrowych o pionowej osi obrotu, odporność na wysoka prędkość wiatru, stan wiedzy o wyznaczaniu współczynnika wykorzystania energii wiatru przy rozważaniach dwuwymiarowych (prawo Betza – rozważania jednowymiarowe) oraz prawdopodobna charakterystyka niskoczęstotliwościowa widma akustycznego pracy turbiny stały się motywacja do podjęcia badan identyfikacyjnych i modelowych nad zjawiskami towarzyszącymi pracy VAWT.
Szulczyk_Podstawy_turbin_wiatrowych_2008

„Studium wpływu turbin wiatrowych na zdrowie”
Bardzo ciekawe opracowanie będące pewnego rodzaju kompendium wiedzy nt akustycznego wpływu turbin wiatrowych na środowisko i zdrowie ludzi. Dokument sporządzony przez zespół pracowników departamentu zdrowia i środowiska Stanu Massachusetts US.
Rzad_US_Wplyw_na_zdrowie_2012

„Wind Turbine Sound and Health Effects”
Pierwsze opracowanie z grudznia 2009 roku dotyczy hałasu turbin wiatrowych i jego wpływu na zdrowie „Wind Turbine Sound and Health Effects” przygotowanych przez zespół specjalistów z zakresu akustyki, audiologii i medycyny W. Dawid COLBY, Robert DOBIE, Geoff Leventhall, David M. Lipscomb, Robert J. McCunney, Michael T. Seilo, Bo Sondergaard z Amerykańskiego i Kanadyjskiego Stowarzyszenia Energrtyki Wiatrowej (American and Canadiuan Wind Energy Association).
Wind Turbine Sound and Health Effects

„Low Frequency Noise from Large Wind Turbines”
Kolejne oracowanie z kwietnia 2008 roku jest podsumowaniem szeregu badań wykonanych na rzeczywistych obiektach, których celem była ocena hałasu niskoczęstotliwościowego od dużych turbin wiatrowych „Low Frequency Noise from Large Wind Turbines”, autorstwa DELTA Danish Electronics, Light & Acoustics we współpracy w Aalborg Univ. Celem przedmiotowego opracowania stało się określenie poziomu ciśnienia akustycznego dla zakresu słyszalnego i infradźwięków w pobliżu zabudowy mieszkaniowej, jako obszaru chronionego akustycznie oraz wewnątrz tych pomieszczeń mieszkalnych.
Low Frequency Noise from Large Wind Turbines