TuuliSaimaa Oy Metsälamminkankaan tuulivoimapuiston varjostusvaikutusten arviointi (versio 2) 9.6.2014 Empower PN Oy Valimotie 9-11, 00380 Helsinki puh. 029 020 011 fax 029 020 2290 www.empower.eu Kotipaikka: Helsinki Y-tunnus: 2598027-9 Empower PN Oy on osa Empower-konsernia
Raportti 1 (7) Johdanto Tässä raportissa arvioidaan Metsälamminkankaalle kaavaillun tuulivoimapuiston varjostusvaikutuksia. Varjostusvaikutusmallinnus tehtiin WindPRO 2.9.207 -ohjelmiston SHADOW-työkalulla. Tässä selvityksessä termi varjostusvaikutus kertoo ajan, jona välkkymistä esiintyy vuoden aikana. Tähän raportin versioon on päivitetty kaksi kohdekiinteistöä lisää F ja G. Lisäksi voimalan roottorin halkaisija on vaihdettu 120 metristä 130 metriin. Varjostusvaikutusten muodostuminen Tuulivoimalan varjostusvaikutus syntyy, kun aurinko paistaa pilvettömältä taivaalta tuulivoimalan takaa. Tällöin tuulivoimalan pyörivät lavat muodostavat liikkuvia varjoja, jotka havaitaan tarkastelupisteessä auringon valon nopeana vaihteluna eli välkkeenä. Koska välke riippuu sääolosuhteista, voidaan välkkymistä havaita vain aurinkoisina päivinä tiettyinä kellonaikoina vuodessa. [1] Suurin välkkymiseen vaikuttava tekijä onkin auringon paisteaika ja pilvisyys. Lisäksi tuulen nopeus vaikuttaa varjostusvaikutukseen, sillä tuulen nopeuden ollessa liian heikkoa tai kovaa on tuulivoimala pysähdyksissä eli välkkymistä ei synny. Varjostusvaikutuksia voidaan siis pienentää tehorajoituksen avulla, jolloin tuulivoimalat pysäytetään välkkeen kannalta kriittisiksi ajoiksi. On kuitenkin syytä huomioida, että tehorajoituksen aikana sähköntuotantoa ei synny. Auringon paisteajan lisäksi varjostukseen vaikuttaa auringonvalon suunta sekä korkeus. Auringon suunnasta riippuu, mihin suuntaan lavoista syntyvä varjo osuu. Auringon paistekorkeus määrittää sen, kuinka kauas lavan varjo ulottuu. Toisaalta auringon paistaessa todella matalalta, vain muutaman asteen kulmassa maahan nähden, voidaan varjostusvaikutukset jättää huomiotta, sillä varjo hajoaa ennen kuin se ehtii osua maahan. WindPRO-ohjelmistossa auringon säteelle pienin huomioitu paistekulma on 3 astetta. [1, 2] Empower PN Oy Valimotie 9-11, 00380 Helsinki puh. 029 020 011 fax 029 020 2290 www.empower.eu Kotipaikka: Helsinki Y-tunnus: 2598027-9 Empower PN Oy on osa Empower-konsernia
Raportti 2 (7) Ohjearvot Suomessa ei ole määritelty virallista ohjearvoa tuulivoimalasta aiheutuvan vilkkuvan varjon esiintymiselle. Esimerkiksi Ruotsissa suositeltu ohjearvo varjostusvaikutukselle on 8 tuntia vuodessa ja Tanskassa vastaavasti 10 tuntia vuodessa, kun varjostusvaikutuksia mallinnetaan todellisen tilanteen mukaan. [1] Tässä raportissa varjostusvaikutusten merkittävyyttä on arvioitu Ruotsin suositellun ohjearvon eli 8 tuntia vuodessa perusteella. Mallinnusmetodi ja lähtötiedot Laskentamallina käytettiin niin sanottua todellisen tilanteen -mallia (Real case -malli), joka antaa mahdollisimman todellisen arvion varjostusvaikutuksesta tarkastelualueella ja tarkastelupisteissä. Todellisen tilanteen mallissa huomioidaan paikallinen säätilanne eli auringon paistetuntien todennäköisyys ja -suunta sekä tuulen nopeus ja suunta. Lisäksi maastonmuotojen aiheuttamat esteet havaintopisteiden ja tuulivoimaloiden välillä on otettu huomioon. Mallinnuksessa käytettiin voimaloita, joiden napakorkeus on 140 metriä ja roottorin halkaisija 130 metriä. Voimalan käyntiajat ilmansuuntien suhteen on esitetty taulukossa 1. Taulukko 1. Tuulivoimalan keskimääräiset käyntiajat vuodessa ilmansuuntien suhteen. Ilmansuunta N NNE ENE E ESE SSE S SSW WSW W WNW NNW Yht. Voimalan käyntitunnit 568 356 298 681 547 602 887 1256 1143 871 761 599 8568 Auringon paistetunnit keskimäärin jokaisena vuoden kuukautena saatiin Umeån sääasemalta. Mallinnuksessa oletettiin, että aurinko paistaa kirkkaalta taivaalta koko paisteajan eli mahdollisia pilviä ja niiden aiheuttamaa varjostusvaikutuksen alenemaa ei otettu huomioon. Myöskään ei otettu huomioon paikallisten esteiden kuten puiden tai muiden rakennusten vaikutusta. Todellisuudessa esteet heikentävät varjostusvaikutusta. Auringon keskimääräiset paistetunnit on esitetty taulukossa 2. Taulukko 2 Auringon keskimääräiset paistetunnit Kuukausi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Auringon paistetunnit keskimäärin päivässä 1,0 2,8 3,8 6,1 8,6 9,9 7,4 5,1 4,3 3,4 1,6 1,0 Tuulen suunta ja nopeus saatiin Suomen Tuuliatlaksesta. Tuulen suunnan avulla saadaan tieto, mihin suuntaan tuulivoimala on kääntyneenä ja siten tuulivoimalasta aiheutuvan varjon suunta.
Raportti 3 (7) Hankealueella sijaitsevat lomarakennukset ja metsästysmajat valittiin tarkempaa tarkastelua varten. Mallinnus valituille kohteille tehtiin niin sanotun kasvihuonemallin (Green house -malli) avulla, joka on pahin mahdollinen tilanne kiinteistöjä mallinnettaessa. Laskentamalli olettaa, että kiinteistöt on tehty pelkästä lasista eli kohteessa altistutaan varjostusvaikutuksille huolimatta ikkunoiden oikeista sijainneista. Tästä johtuen saadut tulokset ovat liioiteltuja. Havaintokorkeutena käytettiin asuinrakennuksille ja lomarakennuksille 1,6 metriä. Tulokset Metsälamminkankaan varjostusvaikutusmallinnus tehtiin kahdelle eri hankevaihtoehdolle VE1 ja VE2. Hankevaihtoehdossa VE1 on 15 tuulivoimalaa ja hankevaihtoehdossa VE2 27 tuulivoimalaa. Varjostusvaikutukset karttakuvina on esitetty liitteissä 1 ja 2. Karttakuvissa sinisen viivan rajaamalla alueella varjostusvaikutuksia on yli 20 tuntia vuodessa. Sininen ja punainen viiva rajaavat alueen, jonka välissä varjostusvaikutus on 20-8 tuntia vuodessa. Punainen ja vihreä viiva rajaavat alueen, jonka välissä varjostusvaikutus on 8-5 tuntia vuodessa ja vihreän viivan ulkopuolella varjostusvaikutukset jäävät alle viiteen tuntiin vuodessa. Tarkempaa tarkastelua varten valituista rakennuksista kaksi on metsästysmajoja ja viisi lomarakennuksia. Lomarakennukset C, D ja G ovat tuulivoimapuiston hankealueelta maata vuokraavien maanomistajien omistuksessa. Rakennusten sijainti 1 hankevaihtoehdon VE1 voimaloihin nähden on esitetty kuvassa 1 ja kuvassa 2 hankevaihtoehdon VE2 voimaloihin nähden.
Raportti 4 (7) Kuva 1. Metsälamminkankaan tuulivoimapuiston varjostusvaikutusten tarkasteluun valitut kiinteistöt hankevaihtoehdon VE1 voimaloihin nähden. (Pohjakartta: OpenStreetMap) Kuva 2. Metsälamminkankaan tuulivoimapuiston varjostusvaikutusten tarkasteluun valitut kiinteistöt hankevaihtoehdon VE2 voimaloihin nähden. (Pohjakartta: OpenStreetMap)
Raportti 5 (7) Hankevaihtoehto VE1 Hankevaihtoehdon VE1 tulokset nähdään liitteestä 1 ja taulukosta 3. Taulukkoon 3 on listattu tuulivoimaloiden aiheuttamat varjostusvaikutusajat tarkastelukohteissa kuukausitasolla minuutteina ja vuositasolla tunteina. Taulukko 3. Varjostusvaikutukset Metsälamminkankaan tuulivoimahankealueella kuukausittain minuutteina sekä yhteensä vuodessa tunteina eri tarkastelukohteille. Kuukausi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Yht. A Lomarakennus 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0:00 B Metsästysmaja 34 123 143 0 0 0 0 0 88 153 74 0 10:15 C Lomarakennus 56 125 148 147 0 0 0 32 184 151 93 6 15:41 D Lomarakennus 50 103 167 205 46 0 0 134 161 139 90 6 18:20 E Lomarakennus 0 0 0 13 62 32 52 30 0 0 0 0 3:08 F Metsästysmaja 0 0 0 0 248 288 290 14 0 0 0 0 13:59 G Lomarakennus 37 133 561 615 0 0 0 192 807 138 105 0 43:09 Varjostusvaikutusten ohjearvo 8 tuntia ylitetään rakennuksilla B, C, D, F ja G. Vaikutukset rakennuksille B, C, D ja G ajoittuvat talvelle, keväälle ja syksylle. Metsästysmajalle F varjostusvaikutuksia aiheutuu kesäaikaan. Lomarakennukselle A varjostusvaikutuksia ei aiheudu lainkaan, ja lomarakennukselle E vaikutuksia aiheutuu vain hieman yli 3 tuntia vuodessa huhtikuun ja elokuun välisenä aikana.
Raportti 6 (7) Hankevaihtoehto VE2 Hankevaihtoehdon VE2 tulokset nähdään liitteestä 2 ja taulukosta 4. Taulukkoon 4 on listattu tuulivoimaloiden aiheuttamat varjostusvaikutusajat tarkastelukohteissa kuukausitasolla minuutteina ja vuositasolla tunteina. Taulukko 4. Varjostusvaikutukset Metsälamminkankaan tuulivoimahankealueella kuukausittain minuutteina sekä yhteensä vuodessa tunteina eri tarkastelukohteille. Kuukausi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Yht. A Lomarakennus 25 2 0 0 0 0 0 0 0 0 34 0 1:00 B Metsästysmaja 62 161 198 150 0 0 0 54 209 155 136 0 18:44 C Lomarakennus 75 245 148 232 226 0 76 186 184 211 163 6 29:10 D Lomarakennus 60 259 193 238 322 4 175 205 151 255 158 6 33:55 E Lomarakennus 0 0 0 13 62 32 52 30 0 0 0 0 3:08 F Metsästysmaja 48 162 92 76 247 287 288 60 98 130 89 8 26:25 G Lomarakennus 147 163 561 615 0 0 0 192 807 138 254 14 48:11 Rakennuksilla B, C, D, F ja G ylitetään ohjearvo 8 tuntia vuodessa. Verrattuna hankevaihtoehtoon VE1 kasvavat varjostusvaikutukset kaikilla muilla paitsi rakennuksella E. Rakennuksille B ja G vaikutuksia aiheutuu talvella, syksyllä ja keväällä. Talviajan lisäksi rakennuksille C, D ja F aiheutuu vaikutuksia myös kesäaikaan. Lomarakennukselle A varjostusvaikutuksia aiheutuu noin tunti vuodessa, ja lomarakennukselle E vaikutuksia aiheutuu hieman yli 3 tuntia vuodessa kesäaikaan. Liitteet: Liite 1 Varjostusvaikutukset VE1 Liite 2 Varjostusvaikutukset VE2 Lähteet: [1] Ympäristöministeriö, Tuulivoimarakentamisen suunnittelu, Helsinki 2012 [2] EMD International A/S WindPRO 2.9 User Guide
Liite 1. WindPRO version 2.9.207 Apr 2013 Project: Printed/Page Metsälamminkangas 9.6.2014 11:34 / 1 Licensed user: Empower Oy Atomitie 2 C FI-00370 Helsinki +358 29 020 011 Maija Isoaho / maija.isoaho@empower.fi Calculated: 9.6.2014 11:21/2.9.207 SHADOW - Map Calculation: Metsälamminkangas VE1 Hours per year, real case 5 8 20 0 500 1000 1500 2000 m Map: Peruskarttarasteri, Print scale 1:40 000, Map center Finish TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 East: 488 040 North: 7 128 942 New WTG Shadow receptor Flicker map level: Height Contours WindPRO is developed by EMD International A/S, Niels Jernesvej 10, DK-9220 Aalborg Ø, Tel. +45 96 35 44 44, Fax +45 96 35 44 46, e-mail: windpro@emd.dk
Liite 2. WindPRO version 2.9.207 Apr 2013 Project: Printed/Page Metsälamminkangas 9.6.2014 11:41 / 1 Licensed user: Empower Oy Atomitie 2 C FI-00370 Helsinki +358 29 020 011 Maija Isoaho / maija.isoaho@empower.fi Calculated: 9.6.2014 11:40/2.9.207 SHADOW - Map Calculation: Metsälamminkangas VE2 Hours per year, real case 5 8 20 0 500 1000 1500 2000 m Map: Peruskarttarasteri, Print scale 1:40 000, Map center Finish TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 East: 488 250 North: 7 128 957 New WTG Shadow receptor Flicker map level: Height Contours WindPRO is developed by EMD International A/S, Niels Jernesvej 10, DK-9220 Aalborg Ø, Tel. +45 96 35 44 44, Fax +45 96 35 44 46, e-mail: windpro@emd.dk