EOU-palvelut LAUSUNTO LT (4) LAUSUNTO LEMIN TUULILEMI NIMELLÄ SUUNNITELLUN TUULIVOIMAPUISTON VAIKUTUKSISTA ILMAVALVONTATUTKIIN

Transkriptio

1 EOU-palvelut LAUSUNTO LT (4) TuuliSaimaa Oy Maija-Leena Oinonen Snellmaninkatu Lappeenranta EOU-palvelut lausunnot LT ja LT PE:n lausunto AK /73/2014 Lausuntopyyntö Maija-Leena Oinonen LAUSUNTO LEMIN TUULILEMI NIMELLÄ SUUNNITELLUN TUULIVOIMAPUISTON VAIKUTUKSISTA ILMAVALVONTATUTKIIN EOU-palveluiden saaman toimeksiannon perusteella olen selvitellyt TuuliLemi nimellä suunnitellun tuulivoimapuiston kuuden voimalan konfiguraation vaikutuksia tutkailmavalvonnalle. Tämä lausunto perustuu asiantuntija-arvioon sekä yksinkertaiseen tutkahorisonttitarkasteluun, eikä se ole tarkoitettu korvaamaan puolustusvoimien mahdollisesti edellyttämiä VTT:n tarkempia laskelmia tai kilpailemaan niiden kanssa. Perusteita Tuulivoimapuisto tai yksittäiset tuulivoimalat voivat aiheuttaa yleisesti radioaaltojen etenemiseen liittyen niiden heijastumisia tai absorboitumista ja näiden seurauksena signaalien moduloitumista sekä lisäkatveita. Ehtona kuitenkin on, että kohde on ko. radioaaltojen tavoitettavissa, ts. ei jo katveessa signaalin etenemisen kannalta. Katvetta voi aiheutua monista tekijöistä, mutta maapallon kaarevuuden ja radiosignaalien taipumisen erotuksena syntyvä radiohorisontti on niistä merkittävin. Radiohorisontin yläpuolella näkyvä osa tuulivoimalasta voi aiheuttaa tutkasignaalien heijastumisista johtuvia ilmaisuja vastaanotinjärjestelmissä. Tutkavastaanottimen saaman kaiun voimakkuuteen vaikuttavat mm. sen aiheuttajan tutkapoikkipinta-ala ja etäisyys. Muut signaalien parametrit voivat muistuttaa ilma-aluksista saatavia kaikusignaaleja, jolloin ne ilmaistaan ja luokitellaan kuten lentokonekaiut. Pitemmässä aikasarjassa ko. signaalit eivät kuitenkaan muodosta useinkaan sellaisia ketjuja, että niistä syntyisi johtamisjärjestelmään asti vaikuttavia kohteita. Näiden harhojen syntymistä voidaan tehokkaasti vähentää jo käytössä olevin tekniikoin ilman, että valvonnalle syntyy siitä muuta oleellista haittaa. Harhojen syntymistä vähentävästi vaikuttavien prosessien kannalta tulisi tuulivoimalat sijoittaa alueella siten, että niiden välimatkat ovat vähintään puolitoista kertaiset tutkien prosessointialkioiden kokoon verrattuna. Tyypillisesti

2 EOU-palvelut LAUSUNTO LT (4) alkiot ovat etäisyyssuunnassa selvästi pienempiä kuin tuulivoimaroottorien halkaisijan suuruus, joten niiltä osin ongelmaa tuskin tulee. Sivu- ja korkeussuunnassa alkion mitat ovat hyvin voimakkaasti käytetystä tutkatekniikasta riippuvaisia, mutta jo tuulivoimapuiston energiatuotannon tehokkuutta määrittävät mitoitussäännöt takaavat tässäkin suhteessa riittävät välimatkat useimmissa tapauksissa. Tuulivoimaloiden vaikutukset muihin radiotaajuisia sähkömagneettisia aaltoja hyödyntäviin valvontajärjestelmiin ovat perusteiltaan samoja. Vaikutuksia arvioitaessa on kuitenkin muistettava, että nk. passiivisissa tai multistaattisissa järjestelmissä varjostusvaikutuksen suuruus on vain yhteen suuntaan etenemisestä aiheutuva vaimennus, joka vaikuttaa alueellisesti kohteesta katsoen tuulivoimalan takana olevaan vastaanottimeen. Kohteen tarkastelu TuuliLemi nimellä suunniteltujen tuulivoimaturbiinien napakorkeus voi olla korkeimmillaan n. 260 m AMSL. Tuulivoimapuiston rakenteiden vaikutusta on arvioitu kahteen kiinteään ilmavalvontatutkaan sekä Anjalankosken säätutkaan. Arvioitaessa horisontin yläpuolisen osan vaikutusta on etäisyys / korkeuspareina käytetty ilmavalvontatutkista 70 km / 185 m ja 95 km / 180 m. Anjalankosken säätutkaan vastaavat ovat 45 km / 139 m. Tarkastelun perusteella tuulivoimapuiston napakorkeudet ovat tutkahorisontin yläpuolella ilmavalvontatutkien kannalta. Anjalankosken säätutkan kannalta tuulivoimapuisto on selvästi horisontin yläpuolella. Tarkastelun perusteella horisontin yläpuolisten rakenteiden vaikutus on ilmavalvontatutkien kannalta korkeintaan kohtalainen perustuen etäisyyteen, näkyvän osan arvioituun tutkapoikkipinta-alaan sekä vaikutussektorien leveyteen. Myöskin harhamaaleja voi odottaa syntyvän, muttei mitenkään erityisen häiritsevästi. Tutkan, jonka etäisyytenä olen lausunnossani käyttänyt 70 km, kannalta tuulivoimapuiston vaikutussektoreiksi muodostuu kaksi hyvin kapeaa, selvästi toisistaan erossa olevaa sektoria, joista toisessa on kaksi ja toisessa neljä turbiinia (4 / 0,42 ja 2 / 0,30 ). Todennäköisesti vain näillä on merkitystä PV:n AKV/AKT tehtävän ja lähialueen valvonnan kannalta, koska toisen tutkan kannalta vaikutussektori (n. 2 astetta) ja -alue rajoittuu Suomen alueelle. Kuuden voimalan, joiden roottorin halkaisija on 120 m, mallissa voimaloiden tornien kulmaero on minimissään 0,03 astetta em. tutkaan nähden. Tuolla 70 km etäisyydellä tyypillisen valvontatutkan käyttämällä taajuusalueella Fresnelin vyöhykkeen säde on n. 83 m, joka vastaa n. 0,07 asteen kulmaa. Tuulivoimalan vaikutusalue on siis suurimmillaan 2x(83 m + 60 m) eli n. 286 m, joka

3 EOU-palvelut LAUSUNTO LT (4) vastaa kulmana ko. etäisyydellä n. 0,23 astetta eli ±0,12 astetta voimalasta. Tuulen suunta vaikuttaa oleellisesti roottorin mahdollisesti aiheuttamaan katvesektorin leveyteen. Tuulivoimapuistosta on matkaa valtakunnan rajalle n. 45 km. Tuo matka vähentää jo merkittävästi voimalatornin aiheuttamaa suurinta lisävaimennusta suoraan sen takana tutkasta tarkasteltuna, joka jo kohtuullisen matkan päässä on alle yhden desibelin. Kuten VTT:n tutkimusraportistakin VTT-R käy ilmi, ei voimaloiden vaikutus ole vain haitallinen, vaan voimaloiden aiheuttamat säteen taipumat myös vahvistavat kenttää ja tämän perusteella kohteiden havaittavuus tuulivoimapuiston takaa voi vastaavasti myös parantua. Olettaen, että ko. tutka on nk. kaukovalvontatutka, jonka maksimihavaintoetäisyys on luokkaa 450 km, ei em. etäisyyssuhteilla voi valvonnalle syntyä merkittävää haittaa. Haittaa kyllä, mutta ei merkittävää. Lisäksi toinen tutka kattaa katvealueen, mikäli tutka vain on käytössä. Olettaen, että toisen tutkan käyttöprofiili on 24/7 ja käytettävyys 98 %, niin vuositasolla katvetta voi esiintyä noin viikon ajan, mikäli tarkasteltavan tutkan käyttöprofiili olisi vastaava ja käytettävyys 100 %. Koska näin tuskin on, niin katveaika luonnollisesti pienenee. Hyvä oletus on, että katveaika voisi olla n. 5 d/a. Anjalankosken säätutkalle ko. tuulivoimapuisto aiheuttaa selkeän virheinformaation lähteen, jonka vaikutus sääennusteiden ja sademäärän laskentaan tulee estää. Hanke ei kuitenkaan Euroopan meteorologisten laitosten yhteisjärjestön säätutkaohjelman perusteella annettujen suositusten mukaan edellytä toimenpiteitä Anjalankosken säätutkan suhteen. Kyseisellä alueella ilmavalvontatutkien sijoitusgeometria kompensoi mahdolliset tuulivoimapuiston mahdollisesti aiheuttamat katveet tyydyttävästi, mikäli järjestelmiä käytetään päällekkäin. Tarkastelua ei ulotettu uudentyyppisiin, mahdollisesti käyttöön tuleviin, radioaaltojen heijastumista hyödyntäviin valvontajärjestelmiin. Niihinkin tulee pätemään samat radiohorisontin lainalaisuudet kuin perinteisiin tutkiin. Yhteenveto ja suositus Yhteenvetona totean, että tutkailmavalvonnalle TuuliLemi nimellä suunnitellulla hankkeella on todennäköisesti vähän käytännön haittavaikutuksia odotettavissa etenkin, kun alkuperäisiin suunnitelmiin verrattuna voimaloiden määrää on supistettu selvästi ja tarkistettu sijoittelu on kaventanut vaikutussektoreita. Mahdolliset katveet ovat tyydyttävästi kompensoitavissa tutkien päällek-

4 EOU-palvelut LAUSUNTO LT (4) käisellä käytöllä. Mahdollisia harhamaaleja voi odottaa syntyvän hieman normaalia enemmän ja niiden käsittelyä joutuu ehkä tehostamaan. Puolustusvoimat ei ole antanut puoltavaa lausuntoa TuuliLemi nimellä suunnitellun tuulivoimapuiston sopivuudesta alkuperäisen 10 voimalan suunnitelman perusteella. Kohde lienee maantieteellisen sijaintinsa vuoksi arvioitu nykyisiä tuulivoimaloiden toteutustekniikoita käyttäen liian haittaavaksi. En kuitenkaan pidä TuuliLemin vaikutuksia ilmavalvonnalle mitenkään erityisen merkittävinä nykyisinkin käytössä olevia toteutustekniikoita käyttäen. Tuulivoimaloiden aiheuttamat vaikutukset aluevalvonnalle ja tutkailmavalvonnalle voivat olla merkittävästi pienemmät, mikäli hankkeessa päädytään käyttämään esim. häiveteknologiaa hyödyntäviä voimaloita. Vaimentamalla esim. pinnoitteen avulla tuulivoimalan rakenteista heijastuvaa säteilyä 10 db, voi varjostunut alue supistua samassa suhteessa eli kymmenenteen osaan alkuperäisestä (liite 1). Vaikutukset ulottuvat myös havaittavan välkesignaalin voimakkuuteen ja sitä kautta harhailmaisujen vähenemiseen. Myös voimaloiden sijoittelulla peräkkäin tutkan suuntaisesti voi vaikutussektoria kaventaa. Tämä ei ehkä ole mahdollista muista rajoittavista tekijöistä johtuen. Ari Järvinen EOU-palvelut Lausunnon laatija EOU-palvelut on puolustus- ja turvallisuusteollisuuden alalla toimiva konsulttiyritys. Ari Järvisellä on pitkäaikainen, yli 30 vuoden kokemus ilmapuolustuksesta ja erityisesti sen valvontajärjestelmistä, joihin kuuluvat mm. tutkat. Kokemukset ovat karttuneet hänelle niin käytön, ylläpidon, opetuksen, suunnittelun ja johtamisen tehtävistä läpi koko ilmavalvonnan toimintoketjun. Viimeisimmät työtehtävät sisälsivät mm. kaikkien 2010-luvulla käyttöön tulevien ilmapuolustuksen uusien tai modifioitavien tutkien käyttöajatusten ja vaatimusten määrittelyn sekä sopimusneuvottelut että näihin hankkeisiin liittyvät käyttöönotto- ja luopumissuunnitelmat.

5 Arvio häivemateriaalilla pinnoittamisen vaikutuksesta varjostumiseen LT Liite 1 Häiriötön Tavanomaisesta tuulivoimalasta häiriintynyt Häivepinnoitetusta tuulivoimalasta häiriintynyt