Page 1 of 10 Kopsa_III_Valkeselvitys_JR160 113-1CG Etha Wind Oy Frilundintie 2 65170 Vaasa Finland TUULIVOIMAPUISTO Kopsa III Välkeselvitys Versio Päivä Tekijät Hyväksytty Tiivistelmä Rev01 2.2.2016 YKo JRd CGr Kopsa III tuulivoimapuiston välkeselvitys. Phone +358 44 3809 237 Fax +358 50 7800 0744 http://www.ethawind.com VAT REG FI 17900187
Page 2 of 10 Sisällys Sisällys... 2 1 Yhteenveto... 3 2 Tausta... 4 3 Varjovälkkeen muodostuminen... 4 3.1 Ohje- ja raja-arvot... 5 3.2 Varjovälkkeen lähtötiedot ja menetelmät... 5 4 Välkevaikutukset... 6 4.1 Kopsa III välkevaikutukset... 6 4.2 Kopsa I, Kopsa II ja Kopsa III yhteisvaikutukset... 7 4.3 Vaikutusten arvioinnin epävarmuustekijät... 8 4.4 Haittojen ehkäiseminen ja seuranta... 8 5 Lähteet... 9 6 Liite 1:... 10
Page 3 of 10 1 Yhteenveto Tehtävä: Työmenetelmät: Tulokset: Välkeselvitys Kopsa III tuulivoimapuiston vaikutusalueella. Välkeselvitykseen on kerätty ajantasaista tietoa tuulivoimaloiden varjon välkkeen ominaispiirteistä, välkkeen ohjearvoista, paikallisista olosuhteista sekä mallinnusmenetelmistä. Pääasiallisena laskentatyökaluna on käytetty WindPRO Ver3.0.639 ohjelmiston SHADOW-moduulia. Mallinnuksessa ja raportoinnissa on käytetty koko prosessin ajan ympäristöministeriön vuonna 2012 julkaisemia ohjeita raportista Tuulivoimarakentamisen suunnittelu (Ympäristöministeriö, 2012). Vaikutusten arvioinnissa käytetyt laskentaparametrit on taulukoitu tässä raportissa. Saksassa annettua maksimisuositusta kahdeksan tunnin vuotuisesta varjon välkkeestä asunnoille ei ylitetä. Muutkaan suositukset (30 min/pv ja 30 h/v teoreettisessa maksimitilanteessa) eivät ylity. Kopsa I ja Kopsa II tuulivoimalat eivät vaikuta merkittävästi Kopsa III tuulivoimaloiden välkevaikutusalueeseen. Yleisesti käytetyt suositusarvot eivät ylity myöskään mallinnettaessa kaikkien voimaloiden yhteisvaikutukset.
Page 4 of 10 2 Tausta Tämä välkemallinnus on tehty Kopsa III tuulivoimapuistolle. Puisto on kokonaisuudessaan kuuden voimalan laajuinen. Melumallinnus on tehty voimalalla, jonka napakorkeus on 170 metriä ja roottorin halkaisija on 140 metriä. Välkemallinnuksessa on huomioitu myös olemassa olevat Kopsan alueen tuulivoimalat, vuonna 2013 valmistuneen seitsemän kappaletta Siemens SWT 3.0MW voimaloita, joiden napakorkeus on 142,5 metriä sekä vuonna 2014 valmistuneet 10 kappaletta Vestas V126 3.3 MW voimaloita, joiden napakorkeus on 137 metriä. Tämä selvitys on tehty WindPRO 3.0.639 ohjelmiston SHADOW-moduulia käyttäen. Tulosten arvioinnissa on käytetty muiden maiden ohjearvoja, joita ympäristöministeriö raportissa Tuulivoimarakentamisen suunnittelu (2012) suosittelee käytettävän. Etha Wind Oy on parhaan kykynsä mukaan tarkistanut tietojen ja laskennan oikeellisuuden. 3 Varjovälkkeen muodostuminen Tuulivoimaloiden roottorin pyörimisestä aiheutuu säännöllisesti välkkyvää varjovaikutusta, kun voimala pyörii tarkastelupisteen ja auringon välissä. Välkkeen riippuu sääolosuhteista siten, että esimerkiksi pilvisellä säällä välkettä ei esiinny. Kesällä välkevaikutukset ovat mahdollisia aamuisin ja iltaisin, kun aurinko on matalalla. Talvisin välkettä voidaan havaita myös päivällä. Etäisyyden kasvaessa tuulivoimalan ja tarkastelupisteen välissä, välkkeen vaikutus pienenee. Kun tuulivoimala ei pyöri, välkettä ei esiinny. Välkevaikutus riippuu myös tuulen suunnasta eli roottorin kulmasta havainnointipisteeseen nähden. Havaintopaikkaan kohdistuva varjovälke ei ole jatkuvaa, vaan välkkeen ajankohta ja kestoaika vaihtelee vuorokauden ja vuodenajan mukaan. Yhtäjaksoista välkettä esiintyy yleensä noin 5-30 minuuttia päivässä riippuen havainnointipaikan suhteesta välkelähteeseen. Ihmiset kokevat välkevaikutukset, kuten muutkin vaikutukset, hyvin eri tavoin. Se havaitaanko varjovälkettä asuinalueella, loma-asunnolla tai työalueella, vaikuttaa ilmiön häiritsevyyteen. Myös eri hankkeiden varjovälkkeen kumuloituminen voi vaikuttaa lähialueen asuinviihtyvyyteen sekä virkistyskäyttöön. Noudatettaessa ympäristöministeriön suosittelemia ulkomaisia ohjearvoja, pystytään välkkeen häiritsevyys minimoimaan.
Page 5 of 10 Kuva 1. Varjovälkettä muodostuu, kun tuulivoimala pyörii tarkastelupisteen ja auringon välissä, aurinkoisella ja pilvettömällä säällä. 3.1 Ohje- ja raja-arvot Tuulivoimaloista aiheutuvalle varjovälkkeelle ei ole Pohjoismaissa määritelty raja-arvoja. Saksassa on tuulivoimapuistojen viereiselle asutukselle annettu ohjearvo maksimissaan kahdeksan tuntia välkettä vuodessa (nk. todellinen tilanne, jossa huomioidaan auringonpaisteajat ja tuuliolosuhteet). Teoreettisessa maksimitilanteessa välkettä saa olla korkeintaan 30 tuntia vuodessa ja 30 minuuttia päivässä. Kahdeksan tunnin vuotuisen välkkeen suositusarvoa käytetään yleisesti myös Suomessa. 3.2 Varjovälkkeen lähtötiedot ja menetelmät Välkkeen muodostumiseen vaikuttavat oleellisesti sääolosuhteiden lisäksi voimaloiden käyttöaika, korkeus ja roottorin halkaisija. Myös kasvillisuus ja puusto vaikuttavat oleellisesti välkevaikutuksen muodostumiseen, mutta niitä ei ole laskennassa otettu huomioon eli mallinnuksessa välkettä on paikoittain enemmän kuin todellisuudessa. Tuulivoimaloiden aiheuttaman varjovälkkeen vaikutusalue ja mallinnetaan tuulivoimamallinnukseen käytettävällä WindPRO-ohjelmalla, jossa pohjatietona käytettiin paikallisia olosuhteita vastaavia tilastollisia tietoja. Ohjelmalla voidaan laskea sekä tiettyyn pisteeseen kohdistuva varjovälke, että koko tuulivoima-alueen varjovälkkeen muodostuminen. Laskennat tehtiin todellisten olosuhteiden mukaisesti, jolloin otetaan huomioon tuulivoimaloiden korkeus, sijainti ja roottorin halkaisija sekä paikalliset, tilastolliset sääolosuhteet. Maastotietokantana käytettiin Maanmittauslaitoksen kahden metrin korkeusmallia ja säähavaintotietoina käytettiin Oulun lentokentän säähavaintoja. Oulun lentokenttä sijaitsee noin 55 kilometrin päässä suunnitellusta tuulivoimapuistoalueesta. Laskelmissa oletetaan, että tuulivoimaloiden roottorit pyörivät vain tuulennopeuden ollessa sopiva. Varjovälkettä tarkasteltiin 1,5 metrin korkeudelta eli suunnilleen ihmisen havainnointikorkeudelta.
Page 6 of 10 4 Välkevaikutukset Välkemallinnukset on suoritettu saksalaisten asetusten mukaisesti, ottaen huomioon voimalan lapojen keskiiset leveydet, joiden avulla lasketaan maksimitarkasteluetäisyys voimaloista. Maksimitarkasteluetäisyys määritetään siten, että havainnointipisteessä voimalan lapa peittää vähintään 20% auringosta. 4.1 Kopsa III välkevaikutukset Seuraavassa kuvassa on välkemallinnuksen tulokset esitettynä visuaalisesti ja sen jälkeen tuloksia on selostettu yksityiskohtaisesti sanallisesti. Kuva 2. Varjovälkkeen muodostuminen Kopsa III alueella. Voimalat on merkitty kuvaan kirjaimin A-F. Havainnointipisteet on myös korostettu kuvaan kirjaimin. Vihreän alueen ulkopuolella varjovälkettä esiintyy vuodessa alle kahdeksan tuntia. Yleisesti käytetyt suositusarvot eivät ylity yhdenkään alueella sijaitsevan vakituisen asunnon eivätkä vapaa-ajan asunnon kohdalla. Laskennassa on tarkasteltu välkettä myös yksittäisissä havainnointipisteissä. Seuraavassa taulukossa on laskennasta saadut tulokset havainnointipisteille.
Page 7 of 10 Taulukko 1. Varjovälkelaskennan tulokset, Kopsa III tuulivoimapuisto. Havainnointipiste Luokka Itäinen koord. (ETRS TM35 Pohjoinen koord. (ETRS TM35 (todellinen tilanne, h/v) (teoreettinen maksimi, h/v) (teoreettinen maksimi, h/pv) Suositusarvon ylitys a Vakituinen asunto 391122 7161700 0:00 0:00 0:00 Ei b Vapaa-ajan asunto 388322 7161301 0:00 0:00 0:00 Ei c Vapaa-ajan asunto 393809 7159416 0:00 0:00 0:00 Ei d Vapaa-ajan asunto 386672 7157557 4:21 17:43 0:26 Ei e Vapaa-ajan asunto 386769 7157032 7:33 26:06 0:26 Ei f Vakituinen asunto 394755 7155910 0:00 0:00 0:00 Ei g Vakituinen asunto 393057 7154707 0:00 0:00 0:00 Ei h Vakituinen asunto 387280 7154218 0:00 0:00 0:00 Ei i Vapaa-ajan asunto 390256 7153877 0:00 0:00 0:00 Ei j Vakituinen asunto 389580 7153693 0:00 0:00 0:00 Ei 4.2 Kopsa I, Kopsa II ja Kopsa III yhteisvaikutukset Kopsa I, Kopsa II ja Kopsa II tuulivoimaloiden varjovälkkeen yhteisvaikutukset. Kuva 3. Kopsa I, Kopsa II ja Kopsa II tuulivoimaloiden varjovälkkeen yhteisvaikutukset. Kuvaan on merkitty havainnointipisteet kirjaimin.
Page 8 of 10 Vihreän alueen ulkopuolella varjovälkettä esiintyy vuodessa alle kahdeksan tuntia. Alueelle, jossa välkettä on yli kahdeksan tuntia, ei sijoitu yhtään vakituista asuntoa eikä vapaa-ajan asuntoa. Laskennassa on tarkasteltu välkettä myös yksittäisissä havainnointipisteissä. Seuraavassa taulukossa on laskennasta saadut tulokset havainnointipisteille. Taulukko 2. Varjovälkelaskennan tulokset, Kopsa I, Kopsa II ja Kopsa II tuulivoimalat. Havainnointipiste Luokka Itäinen koord. (ETRS TM35 Pohjoinen koord. (ETRS TM35 (todellinen tilanne, h/v) (teoreettinen maksimi, h/v) (teoreettinen maksimi, h/pv) Suositusarvon ylitys a Vakituinen asunto 391122 7161700 2:16 20:06 0:33 Ei b Vapaa-ajan asunto 388322 7161301 0:00 0:00 0:00 Ei c Vapaa-ajan asunto 393809 7159416 1:47 9:21 0:15 Ei d Vapaa-ajan asunto 386672 7157557 4:21 17:43 0:26 Ei e Vapaa-ajan asunto 386769 7157032 7:32 26:06 0:26 Ei f Vakituinen asunto 394755 7155910 0:00 0:00 0:00 Ei g Vakituinen asunto 393057 7154707 0:00 0:00 0:00 Ei h Vakituinen asunto 387280 7154218 0:00 0:00 0:00 Ei i Vapaa-ajan asunto 390256 7153877 0:00 0:00 0:00 Ei j Vakituinen asunto 389580 7153693 0:00 0:00 0:00 Ei 4.3 Vaikutusten arvioinnin epävarmuustekijät Välkemallinnus edustaa keskiistä varjostustilannetta, jossa pohjana on käytetty pitkän ajan tilastollisia sääarvoja. Mikäli sääolosuhteet poikkeavat merkittävästi tilastoiduista arvoista, saattaa myös välkkeen poiketa. Mallinnettaessa Kopsa III tuulivoimapuiston välkevaikutuksia, käytössä on ollut kokonaiskorkeudeltaan 240 metriset tuulivoimalat. Matalampia voimaloita käytettäessä välkevaikutukset ovat lievemmät. Tuulivoimaloiden käyttöaste, eli aika jolloin voimalat pyörivät ja tuottavat sähköä, vaikuttaa merkittävästi välkkeen syntymiseen. Usein hyvin aurinkoisina ja lämpiminä päivinä, kun olosuhteet ovat suotuisat varjovälkkeelle, eivät tuulivoimalat pyöri alhaisten tuulennopeuksien vuoksi. Toisaalta päivinä, jolloin tuulennopeudet lähestyvät myrskylukemia, on pilvisyyden todennäköisyys suuri. Käyttöasteen pienentyessä saattaa välke yksittäisessä pisteessä vähentyä. 4.4 Haittojen ehkäiseminen ja seuranta Tuulivoimaloiden varjovälkevaikutuksia pystytään ehkäisemään jo suunnitteluvaiheessa. Voimaloita voidaan sijoittaa siten, että ne aiheuttavat mahdollisimman vähän välkettä herkälle alueelle. Myös voimalan koko vaikuttaa merkittävästi syntyvän välkkeen än, joten valitsemalla matalampia voimaloita tai pienempiä roottoreita, voidaan välkevaikutuksia vähentää.
Page 9 of 10 Kohtuuton haitta varjovälkkeestä pystytään ehkäisemään myös pysäyttämällä välkettä aiheuttavat voimalat kriittiseksi ajaksi. Voimalat voidaan ohjelmoida pysähtymään automaattisesti vallitsevien sääolosuhteiden mukaisesti, kun välkettä muodostuisi herkälle alueelle. Seurantaa välkevaikutuksen alueella ei tarvitse tehdä systemaattisesti, koska mallinnuksen mukaan suositusarvojen ylityksiä ei tule tapahtumaan. 5 Lähteet Ympäristöministeriö (2012). Tuulivoimarakentamisen suunnittelu, Helsinki.
Page 10 of 10 6 Liite 1: Taulukko 3. Kopsa III voimaloiden sijaintitiedot. Voimala Itäinen Pohjoinen Napakorkeus / Roottorin halkaisija / Kokonaiskorkeus (m) A 390052 7157185 170/140/240 B 387966 7157708 170/140/240 C 388517 7157203 170/140/240 D 389086 7156698 170/140/240 E 389515 7156168 170/140/240 F 390284 7155681 170/140/240 Taulukko 4. Kopsa I voimaloiden sijaintitiedot. Voimala Itäinen Pohjoinen Napakorkeus / Roottorin halkaisija / Kokonaiskorkeus (m) 1 390640 7160549 142.5/113/199 2 391103 7160091 142.5/113/199 3 391473 7159718 142.5/113/199 4 391821 7159299 142.5/113/199 5 391987 7158799 142.5/113/199 6 392150 7158339 142.5/113/199 7 392323 7157785 142.5/113/199 Taulukko 5. Kopsa II voimaloiden sijaintitiedot. Voimala Itäinen Pohjoinen Napakorkeus / Roottorin halkaisija / Kokonaiskorkeus (m) 1 389461 7159705 137/126/200 2 389805 7159232 137/126/200 3 390171 7158776 137/126/200 4 388855 7159015 137/126/200 5 389368 7158525 137/126/200 6 389716 7158118 137/126/200 7 390465 7156691 137/126/200 8 390903 7156238 137/126/200 9 391889 7156139 137/126/200 10 392506 7156693 137/126/200