Sivu 1 / 12 Langmossa_Valkeselvitys_CK1 70612-1SA Etha Wind Oy Frilundintie 2 65170 Vaasa Finland TUULIVOIMAPUISTO LÅNGMOSSA Välkeselvitys Versio Päivämäärä Tekijät Hyväksytty Tiivistelmä 01 2017-06-08 CGr SAd Långmossan tuulivoimapuiston välkeselvitys, kaavaluonnos kesäkuu 2017 Phone +358 44 3809 237 Fax +358 50 7800 0744 http://www.ethawind. com VAT REG FI 17900187
Sivu 2 / 12 Sisällysluettelo 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 Långmossan välkevaikutukset... 7 4.2 Långmossan ja Ribäckenin yhteisvaikutukset... 10 4.3 Vaikutusten arvioinnin epävarmuustekijät... 10 4.4 Haittojen ehkäiseminen ja seuranta... 11 5 Lähteet... 11 Liite 1: Sijoitussuunnitelma L2.13... 12
Sivu 3 / 12 1 Yhteenveto Tehtävä: Välkeselvitys Långmossan tuulivoimapuiston vaikutusalueella. Selvityksessä on huomioitu myös yhteisvaikutukset Ribäckenin tuulivoimaloiden kanssa. Työmenetelmät: Välkeselvitykseen on kerätty ajantasaista tietoa tuulivoimaloiden varjon välkkeen ominaispiirteistä, välkkeen ohjearvoista, paikallisista olosuhteista sekä mallinnusmenetelmistä. Pääasiallisena laskentatyökaluna on käytetty WindPRO Ver3.1 ohjelmiston SHADOW-moduulia. Mallinnuksessa ja raportoinnissa on käytetty ympäristöministeriön vuonna 2016 julkaisemia ohjeita raportista Tuulivoimarakentamisen suunnittelu (Ympäristöministeriö, 2016). Vaikutusten arvioinnissa käytetyt laskentaparametrit on taulukoitu tässä raportissa. Tulokset: Laskennan perusteella, käytetyt suositusarvot (Ympäristöministeriö, 2016) ylittyvät hieman useassa havainnointipisteessä. Haittavaikutukset voidaan ehkäistä rajoittamalla voimaloiden toimintaa välkyntäjaksojen aikana.
Sivu 4 / 12 2 Tausta Tämä välkemallinnus on tehty Långmossan alueelle suunnitellulle tuulivoimapuistolle Maalahdessa. Suunniteltu tuulivoimapuisto on kokonaisuudessaan seitsemän voimalan laajuinen. Mallinnuksessa on käytetty tuulivoimaloiden sijoitussuunnitelmaa L2.13 (katso liite 1). Välkemallinnus on tehty voimalalla, jonka napakorkeus on 172 metriä ja roottorin halkaisija 156 metriä, jolloin kokonaiskorkeus on 250 metriä. Kuvitteellinen esimerkkivoimala on valittu maksimivaikutusten arvioimiseksi. Ribäckenin alueella on käytetty voimalamallia, jonka napakorkeus on 137 m ja roottorin halkaisija 126 m, jolloin kokonaiskorkeus on 200 m. Tämä selvitys on tehty WindPRO 3.1 ohjelmiston SHADOW-moduulia käyttäen. Tulosten arvioinnissa on käytetty ohjearvoja (LAI, 2002; Boverket, 2009), joita ympäristöministeriö raportissa Tuulivoimarakentamisen suunnittelu, päivitys 2016 suosittelee käytettävän. Etha Wind Oy on tarkistanut lähtötietojen oikeellisuuden ja vastaa siitä, että laskenta on oikein suoritettu. 3 Varjovälkkeen muodostuminen Tuulivoimaloiden roottorin pyörimisestä aiheutuu säännöllisesti välkkyvää varjovaikutusta, kun voimala pyörii tarkastelupisteen ja auringon välissä. Välkkeen määrä riippuu sääolosuhteista siten, että esimerkiksi pilvisellä säällä välkettä ei esiinny. Kesällä välkevaikutukset ovat laajimmillaan aamuisin ja iltaisin, kun aurinko on matalalla. Talvisin välkettä voidaan havaita laajemmalla alueella 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 vaihtelevat vuorokauden ja vuodenajan mukaan. Yhtäjaksoista välkettä esiintyy yleensä 0-30 minuuttia päivässä riippuen havainnointipaikan suhteesta välkelähteeseen. Ihmiset kokevat välkevaikutukset, kuten muutkin vaikutukset, hyvin eri tavoin. Varjovälke asuinalueella voi vaikuttaa asukkaiden viihtyvyyteen. Se havaitaanko varjovälkettä asuinalueella, loma-asunnolla tai työmaa-alueella, vaikuttaa ilmiön häiritsevyyteen. Myös eri hankkeiden varjovälkkeen kumuloituminen voi vaikuttaa lähialueen asuinviihtyvyyteen sekä virkistyskäyttöön. Noudatettaessa ympäristöministeriön suosittelemia ohjearvoja, pystytään välkkeen häiritsevyys minimoimaan.
Sivu 5 / 12 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 ja Ruotsissa on tuulivoimapuistojen viereiselle asutukselle annettu suositusarvo maksimissaan kahdeksan tuntia välkettä vuodessa (nk. todellinen tilanne, jossa huomioidaan auringonpaisteajat ja tuuliolosuhteet) ja 30 minuuttia päivässä sekä 30 tuntia vuodessa (teoreettisessa maksimitilanteessa). 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 todellisuudessa välkettä on paikoittain vähemmän kuin mallinnuksessa. Tuulivoimaloiden aiheuttaman varjovälkkeen vaikutusalue ja määrä 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 tehdään todellisten olosuhteiden mukaisesti, jolloin otetaan huomioon tuulivoimaloiden korkeus, sijainti ja roottorin halkaisija sekä paikalliset, tilastolliset sääolosuhteet. Puustoa ja muuta kasvillisuutta ei kuitenkaan huomioida, mistä johtuen paikoittain raportoidaan liian korkeat välkearvot. Käyttöaste ja tuulensuunnat lasketaan käyttäen alueella mitattuja mastomittaustietoja. Maastotietokantana käytettiin Maanmittauslaitoksen kahden metrin korkeusmallia ja säähavaintotietoina käytettiin Seinäjoen lentokentän säähavaintoja. Seinäjoen lentokenttä sijaitsee noin 65 km päässä suunnitellusta tuulivoimapuistoalueesta. Laskelmissa oletetaan, että tuulivoimaloiden roottorit pyörivät vain tuulennopeuden ollessa sopiva. Varjovälkettä tarkasteltiin 1,5 metrin korkeudelta eli suunnilleen ihmisen
Sivu 6 / 12 havainnointikorkeudelta. Mallinnuksessa käytetyt auringonpaisteajat sekä tuulivoimaloiden toiminta-aika on esitetty alla olevissa taulukoissa. Taulukko 1. Mallinnuksessa käytetyt auringonpaisteajat Kuukausi Keskimääräinen auringonpaisteen tuntimäärä päivässä Tammikuu 1,00 Helmikuu 2,82 Maaliskuu 4,23 Huhtikuu 6,60 Toukokuu 8,78 Kesäkuu 9,10 Heinäkuu 8,87 Elokuu 6,81 Syyskuu 4,67 Lokakuu 2,52 Marraskuu 1,17 Joulukuu 0,58 Keskiarvo 4,76 Taulukko 2. Tuulivoimaloiden toiminta-aika Tuulensuunta Toiminta-aika (h/v) N 657 NNE 651 ENE 520 E 526 ESE 341 SSE 660 S 1042 SSW 1508 WSW 777 W 711 WNW 601 NNW 605 Summa 8598 4 Välkevaikutukset Välkemallinnukset on suoritettu LAI 2002 mukaisesti, ottaen huomioon voimalan lapojen keskimääräiset leveydet, joiden avulla lasketaan maksimitarkasteluetäisyys voimaloista. Maksimitarkasteluetäisyys määritetään siten, että havainnointipisteessä voimalan lapa peittää vähintään 20 % auringosta.
Sivu 7 / 12 4.1 Långmossan välkevaikutukset Seuraavassa kuvassa on välkemallinnuksen tulokset esitettynä visuaalisesti ja sen jälkeen tuloksia on selostettu yksityiskohtaisesti sanallisesti. Kuva 2. Varjovälkkeen muodostuminen Långmossan alueella. Havainnointipisteet on merkitty kuvaan (a-z) ja niiden välketasot on esitetty taulukossa 1. Vihreän linjan ulkopuolella varjovälkettä esiintyy vuodessa alle kahdeksan tuntia. Kahdeksan tunnin vuotuinen välke ylitetään viidessä havainnointipisteessä. Ylitykset ovat 0-4 tuntia riippuen havainnointipisteestä. Seuraavassa taulukossa on laskennasta saadut tulokset havainnointipisteille.
Havainnoi ntipiste Taulukko 3. Varjovälkelaskennan tulokset, Långmossa Luokka Itäinen koord. (ETRS TM35FIN) Pohjoinen koord. (ETRS TM35FIN) Vilkkumisen määrä (todellinen tilanne, h/v) Sivu 8 / 12 Vilkkumisen määrä (teoreettine n maksimi, h/v) Vilkkumisen määrä (teoreettinen maksimi, h/pv) Suositusarvon ylitys a Vapaa-ajan asunto 222 548 6 983 522 1:24 8:09 0:22 Ei b Vapaa-ajan asunto 220 932 6 981 333 1:47 10:15 0:25 Ei c Vakituinen asunto 222 146 6 981 947 6:29 39:30 0:28 Osittain 1 d Vakituinen asunto 225 475 6 984 098 4:22 34:08 0:40 Osittain 2 e Vakituinen asunto 225 197 6 983 719 11:48 82:29 1:18 Kyllä f Vakituinen asunto 222 434 6 981 911 10:22 57:45 0:29 Kyllä g Vakituinen asunto 226 532 6 982 352 4:19 20:38 0:25 Ei h Vakituinen asunto 224 638 6 980 093 7:55 30:07 0:34 Osittain 2 i Vakituinen asunto 224 654 6 979 233 1:32 5:28 0:16 Ei j Vakituinen asunto 222 385 6 981 962 9:31 55:08 0:28 Kyllä k Vakituinen asunto 222 377 6 981 918 9:48 55:59 0:29 Kyllä l Vakituinen asunto 224 750 6 980 054 5:45 22:20 0:31 Osittain 3 m Vakituinen asunto 222 160 6 981982 6:25 39:25 0:28 Osittain 1 n Vakituinen asunto 222 300 6 981 955 8:52 52:20 0:28 Kyllä o Vakituinen asunto 225 107 6 984 489 3:55 37:18 0:43 Osittain 2 p Vakituinen asunto 225 121 6 984 482 3:56 37:23 0:43 Osittain 2 q Vakituinen asunto 224 957 6 984 457 4:14 40:23 0:45 Osittain 2 r Vakituinen asunto 224 705 6 984 489 4:06 39:24 0:45 Osittain 2 s Vakituinen asunto 225 147 6 984 371 4:11 38:55 0:45 Osittain 2 t Vakituinen asunto 225 115 6 984 310 4:28 40:53 0:47 Osittain 2 u Vakituinen asunto 224 968 6 984 355 4:31 42:07 0:48 Osittain 2 v Vakituinen asunto 225 310 6 984 313 4:08 36:54 0:42 Osittain 2 w Vakituinen asunto 225 288 6 984 245 4:27 39:03 0:44 Osittain 2 x Vakituinen asunto 225 734 6 984 244 3:10 24:36 0:31 Osittain 2 y Vakituinen asunto 226 525 6 982 650 5:10 25:31 0:34 Osittain 2 z Vakituinen asunto 226 522 6 982 601 5:19 25:59 0:36 Osittain 2 Kasvillisuus vaikuttaa välkevaikutuksen muodostumiseen, mutta puustoa ja muuta kasvillisuutta ei huomioitu, joten paikoittain raportoidaan liian korkeat välkearvot. 1 Teoreettisen välkkeen vuotuinen tuntimäärä 30h/v ylitetään. Muut suositusarvot alitetaan. 2 Teoreettisen välkkeen vuotuinen tuntimäärä 30h/v ja päiväkohtainen minuuttimäärä 30min/p ylitetään. Todellisessa tilanteessa suositusarvoja ei ylitetä. 3 Teoreettisen välkkeen päiväkohtainen minuuttimäärä 30min/p ylitetään. Muut suositusarvot alitetaan.
Sivu 9 / 12 Alla olevat kuvat havainnollistavat välkkeen esiintymisen havainnointipisteissä e ja n. Kuukausi on x-akselilla ja kellon aika y-akselilla. Kuva 3. Aika, jolloin varjovälkettä muodostuu havainnointipisteessä e. Välkettä esiintyy eniten klo 12-15, marraskuusta helmikuuhun. Kuva 4. Aika, jolloin varjovälkettä muodostuu havainnointipisteessä n. Myös muissa havainnointipisteissä pisteen n lähellä (havainnointipisteet c, f, j, k, m), välkettä havainnoidaan samoihin aikoihin.
Sivu 10 / 12 4.2 Långmossan ja Ribäckenin yhteisvaikutukset Seuraavassa kuvassa on Långmossan ja Ribäckenin voimaloiden välkemallinnuksen yhteisvaikutusten tulokset. Kuva 5. Varjovälkkeen muodostuminen Långmossan alueella, kun myös Ribäckenin suunnitellut voimalat on otettu huomioon. Vihreän linjan ulkopuolella varjovälkettä esiintyy vuodessa alle kahdeksan tuntia. Sinisen linjan ulkopuolella varjovälkettä ei esiinny. Tulosten perusteella yhteisvaikutuksia ei mallinnetuilla hankkeilla ole. 4.3 Vaikutusten arvioinnin epävarmuustekijät Välkemallinnus edustaa keskimääräistä varjostustilannetta, jossa pohjana on käytetty pitkän ajan tilastollisia sääarvoja. Mikäli sääolosuhteet poikkeavat merkittävästi tilastoiduista arvoista, saattaa myös välkkeen määrä poiketa. Tuulivoimaloiden toiminta-aika, eli aika jolloin voimalat pyörivät ja tuottavat sähköä, vaikuttaa merkittävästi välkkeen syntymiseen. Toiminta-ajan pienentyessä saattaa välke yksittäisessä pisteessä vähentyä. Myös epävarmuus oletetuissa tuulensuunnissa voi vaikuttaa laskentatulokseen. Mallinnus tehtiin ilman kasvillisuuden huomioimista, jolloin kasvillisuuden vaikutus tulokseen on epävarmaa. Avoimilla alueilla sijaitseville rakennuksille välkemäärät ovat tässä
Sivu 11 / 12 mallinnuksessa samanlaiset, kuin mallinnettaessa kasvillisuuden kanssa. Rakennuksissa, jotka sijaitsevat lähellä metsäalueita, kokevat todellisuudessa vähemmän välkettä, kuin mallinnuksessa, koska metsä rajoittaa välkkeen syntymistä. Mallinnuksessa on käytetty nk. kasvihuone-asetusta, eli välkettä lasketaan havaittavaksi aina, kun välkealue osuu rakennuksen kohdalle. Rakennusten sisätiloissa välkettä esiintyy ainoastaan ikkunallisissa huoneissa, jotka ovat tuulivoimaloiden suuntaan. 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 määrään, joten valitsemalla matalampia voimaloita tai pienempiä roottoreita, voidaan välkevaikutuksia vähentää. 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. Käytetyt ohjearvot (LAI, 2002; Boverket, 2009) voidaan alittaa edellä mainitulla menetelmällä. 5 Lähteet Ympäristöministeriö (2016). Tuulivoimarakentamisen suunnittelu / OH 5/2016. Helsinki. LAI (2002). Hinweise zur Ermittlung und Beurteilung der optischen Immissionen von Windenergieanlagen (WEA-Schattenwurf-Hinweise), Länderausschuss für Immissionsschutz- Arbeitsgruppe Schattenwurf. Boverket (2009). Vindkraftshandboken planering och prövning av vindkraft på land och i kustnära vattenområden. Etha Wind Oy (2015). 02-Flicker and ZVI-CGYK150227-1-Rev5. Internal work description. Ilmatieteen laitos (2012). Tilastoja Suomen ilmastosta 1981-2010. Helsinki, 2012.
Sivu 12 / 12 Liite 1: Sijoitussuunnitelma L2.13 Mallinnuksessa on käytetty Långmossan sijoitussuunnitelmaa L2.13. Sijoitussuunnitelmassa on huomioitu kaikki kaavaluonnoksessa esitetyt rajoitteet, kuten esimerkiksi melu-, välke- ja luontoselvitykset ym. Långmossan ja Ribäckenin voimaloiden sijainnit on esitetty alla olevissa taulukoissa. Taulukko 4. Långmossan voimaloiden sijaintitiedot Voimala Itäinen (ETRS- TM35-FIN) Pohjoinen (ETRS-TM35-FIN) Napakorkeus / Roottorin halkaisija / Kokonaiskorkeus (m) WTG 1 224 601 6 982 892 172 / 156 / 250 WTG 2 225 016 6 982 575 172 / 156 / 250 WTG 3 225 132 6 981 766 172 / 156 / 250 WTG 4 223 890 6 982 394 172 / 156 / 250 WTG 5 223 842 6 981 433 172 / 156 / 250 WTG 8 223 635 6 980 629 172 / 156 / 250 WTG 9 222 220 6 980 539 172 / 156 / 250 Taulukko 5. Ribäckenin voimaloiden sijaintitiedot Voimala Itäinen (ETRS- TM35-FIN) Pohjoinen (ETRS- TM35-FIN) Napakorkeus / Roottorin halkaisija / Kokonaiskorkeus (m) 1 221 525 6 977 325 137 / 126 / 200 2 222 275 6 977 336 137 / 126 / 200 3 220 980 6 976 543 137 / 126 / 200 4 222 155 6 976 261 137 / 126 / 200 5 221 385 6 975 486 137 / 126 / 200