Elektrownie wiatrowe & Ptaki

 

EPA Spółka z o.o., Dział Nowych Technologii

 

Elektrownie wiatrowe uważane są za budowle proekologiczne. Pomimo tych cech wiele organizacji ekologicznych protestuje przeciwko ich budowie. Dlaczego? Piętnuje się ich rzekomo ogromny wpływ na życie ptaków.

Jednym z problemów była emisja drgań, która negatywnie wpływała na zwierzęta mieszkające w pobliżu takich budowli. Powodowała ona dyskomfort życia, a w rezultacie była powodem wysiedlenia zwierząt z terenów sąsiadujących z turbinami. Problem ten został zaobserwowany po stworzeniu pierwszych dużych parków wiatrowych. Drgania były spowodowane pracą urządzeń mechanicznych umieszczonych w gondoli. Jednak przez wiele lat prac badawczych drgania zostały zredukowane do minimum i obecnie są znikome.

Drugim problemem jest bezpośrednie zagrożenie życia ptaków. Jest to głównie związane z turbinami przemysłowymi o bardzo dużych gabarytach. Podczas pracy elektrowni wiatrowej istnieje niebezpieczeństwo, że lecący ptak mając na kursie lotu turbinę, uderzy w nią. Problem ten został zaobserwowany po raz pierwszy po stworzeniu parku wiatrowego w stanie Kalifornia w USA. Okazało się, że elektrownie są ogromnym zagrożeniem w szczególności dla ptaków drapieżnych, które są pod ochroną i licznie zamieszkują obszary przesmyku Altamont. W Europie problem ten pojawił się, gdy wybudowano parki wiatrowe na trasach migracyjnych ptaków. Największe zagrożenie stwarzały parki wiatrowe na morzu. W kilku opracowaniach podano różne statystyki, ale ogólnie wszystkie wskazują na minimalny wpływ turbin na ptactwo. American Wind Energy Association w artykule "Fakty na temat energetyki wiatrowej & ptaków" (ang. "Facts about wind energy & birds") podali, "że średnio jeden ptak wejdzie w kolizję z turbiną raz na 8 do 15 lat. Wyższa śmiertelność jest zauważana w przypadku mniejszych grup turbin umieszczonych na terenach morskich w pobliżu dużych skupisk ptactwa".

Do dzisiejszego dnia przeprowadzono niewiele analiz środowiskowych związanych z tym tematem. Wykonano kilka ekspertyz w USA i Europie. W Polsce problem ten jest bardzo odległy. Do dziś nie napisano żadnego opracowania na temat wpływu energetyki wiatrowej na ptactwo. Powodem tego jest stan energetyki wiatrowej w Polsce. Uwzględniając moc nowobudowanego parku wiatrowego na południowy wschód od wyspy Wolin, całkowita moc energetyki wiatrowej w Polsce wyniesie około 58 MW na początku roku 2003 (dla porównania w roku 2000 w Europie zainstalowanych było prawie 13000 MW, a przyrost nowoinstalowanych mocy oszacowano na 40% rocznie [1] ). Jedynym źródłem informacji są artykuły i opracowania w języku angielskim.

Zaistniały problem był koniecznością do przeprowadzenia badań i analiz na temat wpływu turbin wiatrowych na życie ptaków. Pierwszym badanym obiektem był park wiatrowy, który znajduje się w przesmyku Altamont w stanie Kalifornia. Jest to jeden z największych parków wiatrowych na świecie, w którego skład wchodzi około 6000 turbin o różnych kształtach i rozmiarach. Problem dotyczył głównie wpływu na życie ptaków drapieżnych, które licznie zamieszkują tereny przesmyku Altamont. W ciągu roku pracy parku wiatrowego zginęły 184 ptaki. Faktycznym problemem nie jest tylko ilość turbin ale również ich lokalizacja. Park wiatrowy w Altamont nie powstał jako jedna inwestycja. Powstawał tam przez szereg lat, z czego wynika zróżnicowanie konstrukcyjne turbin. Dziś część turbin jest już w stanie spoczynku, ale nadal park spełnia rolę dostawcy energii. Bardzo istotnym problemem związanym z lokalizacją jest tzw. konflikt interesów, który również powtórzył się w Europie. Przez przesmyk Altamont biegnie prąd wietrzny. Jednym z założeń konstrukcyjnych turbin jest potrzeba dużej prędkości wiatru, której rezultatem ma być produktywności. Natomiast migrujące ptaki korzystają z prądów wietrznych podczas wędrówek, gdyż lecąc z wiatrem unoszą się na nim, ograniczając wysiłek fizyczny. W Europie problem taki zaistniał po wybudowaniu parków wiatrowych w miejscach przecinających prądy powietrzne. Jednym z takich miejsc jest morski park wiatrowy Tunø Knob wybudowany na duńskich wodach terytorialnych. Problem został spotęgowany przez fakt iż 40% ptaków żyjących na morzu Północnym zimuje w rejonie powstałego parku wiatrowego i stanowią 90% wszystkich ptaków zamieszkujących ten teren. Badania wpływu turbin na środowisko przeprowadził Narodowy Instytut Badań Środowiskowych w Kalø w Danii. Przez 3 lata prowadził badania mające określić bezpośredni i pośredni wpływ na ptaki. W celu przeprowadzenia badań wykorzystano punkt obserwacyjny oddalony od parku o 1 km. Dodatkowo w trakcie prowadzonego monitoringu wykonywano obserwacje lotnicze. Przeprowadzone badania wykazały, że populacja ptaków morskich zmniejszyła się o 75%. Dodatkowo stwierdzono, że populacja małż, które są podstawowym źródłem pożywienia dla ptactwa zamieszkującego te tereny, w okresie 3 lat zmieniała się diametralnie. Na podstawie badań stwierdzono, że zmiany ilości małż miały wpływ na zmniejszenie populacji ptaków.

Kolejnym przeprowadzonym eksperymentem było sprawdzenie nastawienia ptaków do turbin. Przy pomocy wabików próbowano zaobserwować zachowanie ptactwa w stosunku do parku wiatrowego. Przy użyciu kilku grup wabików usytuowanych w różnych miejscach parku stwierdzono, że ptaki nie chciały przekroczyć granic otuliny parku która wynosiła 100 metrów od najdalej wysuniętych  turbin. Głównym wnioskiem z przeprowadzonych badań był fakt, iż ptaki zachowują bezpieczną odległość, lecz z drugiej strony nie boją się pracujących turbin. Przeprowadzono również badania w Wielkiej Brytanii, których celem było określenie faktycznego wpływu turbin na ptactwo w celu kreowania dalszej polityki w odniesieniu do energetyki wiatrowej. Z 44 parków wiatrowych wybrano 10 z czego 5 znajdowało się na północy Anglii, a 5 kolejnych w Walii. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że ptaki w pobliżu turbin żyją w niewielkich stadach. Powodem tego może być unikaniem terenów, które sąsiadują z turbinami. Stwierdzono również, że ptaki zachowują bezpieczną odległość od turbin. Interesującym stwierdzeniem było określenie od czego zależy obecność ptaków na danym terenie. Zauważono, że na wielkość populacji występującej w pobliżu parków wiatrowych wpływa roślinność i prowadzone uprawy, które stanowią środowisko życia ptaków, a nie fakt posadowienia turbin wiatrowych. Nie stwierdzono natomiast aby ilość turbin lub ich gabaryty miały wpływ na wielkość populacji ptaków zamieszkujących dane tereny.W przeciwieństwie do wyżej wymienionych analiz, których celem było określenie ryzyka wynikającego z pracy parku wiatrowego, koniecznością było przeprowadzenie monitoringu dla poszczególnych parków wiatrowych, w celu wykazania niskiej szkodliwości dla danej lokalizacji. Badania te ograniczały się do określenia wpływu konkretnych turbin na ptactwo. Amerykańska spółka Toronto Hydro Energy Services Inc.  zgromadziła dane dotyczące poszczególnych parków wiatrowych. Na podstawie tych wyników stworzyła zestawienie wpływu turbin na ptaki w poszczególnych rejonach świata, w których bardzo mocno rozwinięta jest energetyka wiatrowa.

 

Lokalizacja	Ilość turbin	Ilość wypadków śmiertelnych ptaków/rok	Okres badań	Referencje
Ameryka północna Yukon	1	0.0	5 lat	Mossop 1998
Minnesota	73	1.4 1.9	1 rok 1 rok	Strickland et al. 1998 "
Ohio	1	0.25	2 lata	Rogers et al. 1977
Vermont	11	0.0	1 rok	Kerlinger, in press
California	600 6500 5000 3750 5200	0.2 0.02-0.06 tylko ptaki drapieżne 0.05 j.w. 0.15 0.06 tylko drapieżne 0.03 0.049 0.11	2 lata 2 lata 1 rok 1 rok 1 rok 1 rok 1 rok 1 rok	Howell and Noone 1992 Gipe 1995 Orloff and Flannery 1992 Howell and DiDonato 1991 Thelander and Rugge in press " Howell 1995 Anderson et al. in press "
Szkocja	3	0.17	8 lat	Meek el al. 1993
Dania	1 1 3	1.7 0.0 0.0	1 rok 1 rok 1 rok	Pederson and Poulsen 1991 Moller and Poulsen 1984 "
Francja	5	0.0	5 lat	Percival 1999
Hiszpania	260	0.03 0.05-0.45	1.25 roku	Guyonne and Clave, in press Barrios and Aguilar 1995
Holandia	6 20 5 18 25	0.0 3.6 2-7 22-33 15-18	0.5 roku 1 rok 1 rok 6 lat 3 lata	Winkelman 1985a Musters et al. 1991 Musters et al. 1996 Winkelman 1995* Winkelman 1995*

*Te dane stworzono w oparciu o pomiary przeprowadzone głównie w okresie kilku dni na wiosnę i jesienią w okresie nasycenia migracji ptactwa i w założeniu wyrażają stosunek śmiertelności ptactwa na turbinę do jednego dnia. Wartości śmiertelności w odniesieniu do całego roku przypuszcza się że byłyby niższe. Dość zaskakująca staje się informacja podana przez internetowy serwis informacyjny The Clare Green Party. W jednym ze swoich artykułów piszą, że w Dani zaobserwowano klika gniazd sokołów znajdujących się na gondolach elektrowni wiatrowych. Na tle tych problemów należy jednak uwzględnić bardzo ważną zaletę energetyki wiatrowej. Turbiny wiatrowe podczas produkcji energii nie wytwarzają odpadów. W porównaniu z pozostałymi metodami wytwarzania energii jest to ogromna zaleta.

Elektrownie konwencjonalne w celu wytworzenia 1 kWh emitują do środowiska :

-                     5.5 g SO₂;

-                     4.2 g NO_x;

-                     700g CO₂;

-                     49 g pyłów. [2]

Emisja zanieczyszczeń ma negatywny wpływ na środowisko. Za ich przyczyną powstają kwaśne deszcze, smog, efekt cieplarniany. Bezpośrednim oddziaływaniem tych zjawisk na ptaki jest osłabienie skorupek jaj.W energetyce konwencjonalnej paliwem do wytwarzania energii są złoża kopalniane. Dzikie zwierzęta, w tym i ptaki mogą utracić swoje siedliska, a nawet życie z powodu prac związanych z wydobyciem złóż kopalnianych.

Dla przykładu: rozlewnia oleju EXXON VALDEZ na Alasce spowodowała śmierć 1000-krotnie większej ilości ptaków niż w przypadku Kalifornijskich parków wiatrowych. Badania przeprowadzone podczas migracji na terenie elektrowni konwencjonalnej na Florydzie wykazały śmierć około 3000 ptaków w ciągu jednej nocy. [3]

Energetyka jądrowa zapewnia małe prawdopodobieństwo, ale potencjalnie ogromne zagrożenie dla życia zwierząt i ludzi. Składowanie i transport odpadów radioaktywnych również stanowi ogromne zagrożenie. Dużym zagrożeniem są również kominy odprowadzające parę z układu chłodzącego reaktor. Ich duża powierzchnia, mimo oświetlenia szczytu komina, w nocy jest groźną przeszkodą, która często powoduje śmierć ptaków.

Ogromnym zagrożeniem są również napowietrzne linie energetyczne. Badania opracowane przez Ogólnopolskie Towarzystwo Ochrony Ptaków w Gdańsku w oparciu o projekt obrączkowania ptaków, wykazały, że "do ptaków o najwyższej śmiertelności należą bociany białe (59%), ptaki drapieżne (22%) i łabędzie nieme(13%). W ciągu każdych 6 miesięcy przebywania w granicach Polski ginie w zetknięciu z elementami sieci ponad 650 bocianów (na 30 tyś. gniazdujących par), a w ciągu całego roku – 400 łabędzi" [4] . Wyniki badań wykonanych przez U.S. Fish and Wildlife Service podają, że w wyniku kolizji ptaków z napowietrznymi liniami energetycznymi rocznie ginie aż do 174 milionów ptaków. W przypadku masztów transmisyjnych stwierdzono, że rocznie śmierć ptaków szacowana jest na poziomie od 4 do 10 milionów.

Można stwierdzić, że turbiny wiatrowe posiadając wady wpływające na jakość życia ptaków, jednak w dużym stopniu redukują ilość wypadków śmiertelnych z innych powodów. Produkcja energii przez turbiny wiatrowe zmniejsza produkcję energii ze źródeł konwencjonalnych, przez co zmniejsza się emisję zanieczyszczeń do środowiska, oraz wydobycie złóż kopalnianych. Powoduje to zmniejszenie natężenia występowania kwaśnych deszczów, zmniejszenie nasycenia smogu, ograniczenie postępu efektu cieplarnianego, oraz zmniejsza degradacje środowiska. Elektrownie wiatrowe w przeciwieństwie do elektrowni konwencjonalnych nie produkują sztucznej zasłony dymnej, która może doprowadzić do zmniejszenia widoczności i zasłonięcia przeszkody. Podczas montażu linii przyłączeniowych między parkiem wiatrowym a stacją energetyczną zalecane są zazwyczaj instalacje podziemne, a to likwiduje zagrożenie kolizji ptaków z liniami napowietrznymi.

Rozwój techniczny w dziedzinie energetyki wiatrowej również dąży do zmniejszenia zagrożeń środowiskowych. Jednym z nich jest nowa konstrukcja masztów pod turbiny. Stwierdzono, że maszty w kształcie tuby, lepiej spełniają stawiane im wymogi niż maszty kratowe, będąc bardziej opływowymi i mniej psującymi warunki estetyczne. Wytwórcy turbin wiatrowych zredukowali emisję drgań w celu zmniejszenia negatywnego wpływu na człowieka i środowisko. Prowadzone są również badania nad zwiększeniem widoczności turbin. Mierzona jest maksymalna odległość przy jakiej można rozróżnić turbinę od otoczenia. Jednym z rozwiązań zminimalizowania zagrożenia dla ptaków migrujących jest zmiana oznakowania istniejących parków wiatrowych dla polepszenia ich widoczności, oraz w przypadku nowych projektów, uwzględnienia torów migracyjnych. Celem tego rozwiązania jest uniknięcie kolizji ptaków z turbinami. Prowadzone są również badania nad zastosowaniem nadajników radiowych emitujących sygnał o określonej częstotliwości, które miałyby odstraszać ptaki przed wlatywaniem na teren parku wiatrowego. 

Z każdą nową instalacją elektrowni wiatrowych problem związany z wpływem turbin wiatrowych na ptaki staje się coraz lepiej rozpoznany. Mimo to wiele organizacji protestuje przeciwko nowym projektom, aby nie dopuścić do stworzenia nowego zagrożenia dla istnienia ptaków. Należy jednak wziąć pod uwagę globalny aspekt energetyki. Konieczne jest aby zastanowić się nad tym, czy elektrownie wiatrowe wnoszą tylko zagrożenia, czy w powiązaniu z energetyką konwencjonalną nie redukuje ilości wypadków. Należy pamiętać, że ryzyko występuje przy wszelkich inwestycjach, ale jedna inwestycja, mimo swoich wad, może w znaczny sposób ograniczyć wpływ innej. Elektrownie wiatrowe, mimo możliwości kolizji z ptakami, zmniejszają produkcję energii energetyki konwencjonalnej. Należy pamiętać, że w kolizjach z elektrowniami konwencjonalnymi, platformami wiertniczym, liniami napowietrznymi, kopalniami, roczny bilans wypadków śmiertelnych ptaków podawany jest w milionach, natomiast ilość wypadków śmiertelnych ptaków związanych z turbinami wiatrowymi rocznie jest zdecydowanie mniejszy. Różnica między tymi danymi jest ogromna. Należy również pamiętać, że oprócz kolizji, na życie ptaków wpływają wyprodukowane odpady i zanieczyszczenie środowiska. Niektóre gatunki ptaków, które nie są w stanie przystosować się do zdewastowanego środowiska, skazane są na wymarcie. Zanieczyszczenia oprócz bezpośredniego wpływu na ptactwo, powodują również zniszczeń w poszyciu leśnym, a nawet destrukcję całych lasów, niszcząc w ten sam sposób środowisko życia ptaków i innych dzikich zwierząt.

Konieczne jest spojrzenie na to zagadnienie w sposób globalny. Należy uwzględnić zarówno wady jak i zalety parków wiatrowych i wtedy wystawiać opinię na temat słuszności zagrożeń. Czy zagrożenia jakie stwarzają parki wiatrowe faktycznie dyskwalifikują je, czy jednak ich zastosowanie redukuje istniejące już zagrożenia? 

Literatura:

1. http://www.windpower.dk/tour/env/birds.htm 

2. Birds, Wind Turbines, Communictaions towers and glass buildings: The real story, 2012 West 25 Street, Suite 917, Cleveland, OH 44113, 216-861-4491 (voice)

3. The Role of Visual Acuity in Bird-Wind Turbine Interactions by Michael L. Morrison California State University, Sacramento1,2

4. Save the Loon with Wind Energy: Comparative Impacts of Wind and Other Energy Sources on Wildlife (AWEA);

5. Facts about wind energy & birds, From the American Wind Energy Association

6 Wind Energy Environmental Issues (NWCC)

7. Wind power and the environment Energy Center in Wisconsin

8. Bird lovers cry "fowl" over wind power Environment & Climate News July 2001

9. Prezentacja na Konferencję Vis Venti, Vicky Pollard z European Wind Energy Association http://www.elektrownie-wiatrowe.org.pl/art_europa.htm

10. http://greenparty.ennis.ie/press/column/big-wind-up_may00.html

11. http://www.torontohydro.com/.../pdf_files/appendixC.pdf

12. Ruth Thomas, "An assessment of the Impact of Wind Turbines on Birds at Ten Windfarm Sites in the UK", University College London, UK, Sustainable Development International

[1] http://www.elektrownie-wiatrowe.org.pl/art_europa.htm

[2] Witold M. Lewandowski, "Proekologiczne źródła energii odnawialnej".

[3] American Wind Energy Association, "Facts about wind energy & birds"

[4] Wojciech Kania, "Zagrożenia ptaków porażeniami prądem i zderzeniami z przewodami napowietrznymi w świetle wyników obrączkowania".

 

EPA Spółka z o.o., Dział Nowych Technologii

Jak większość spraw ten medal ma dwie strony. Najczęściej argumentami świadczącymi przeciwko rozwojowi energetyki wiatrowej jest niekorzystne oddziaływanie na ptaki. Zdarzało się, że na farmach wiatrowych było dużo przypadków śmiertelnych kolizji ptaków z tymi urządzeniami. Dlaczego tak się dzieje? Najczęściej duże farmy wiatrakowe lokalizuje się w takich miejscach gdzie są korytarze powietrzne, tam gdzie jest zwiększony ciąg powietrza, po to , by wykorzystać maksymalnie większą siłę wiatru. Natomiast przyroda też wykorzystuje te korytarze , ptaki do swoich migracji wykorzystują te korytarze i stąd napotykając na taką barierę dochodziło do kolizji i śmiertelnych zderzeń. Najdobitniej było to widoczne na dużych farmach wiatrowych w Stanach Zjednoczonych, gdzie w ciągu roku dochodziło do kilkudziesięciu nawet przypadków śmiertelnych kolizji ptaków z tymi konstrukcjami. W Europie ten procent śmiertelności ptaków był dużo mniejszy. Głównie chodzi o doświadczenia Duńczyków i Niemców, którzy mają takie duże farmy wiatrakowe na Morzu Północnym i na Morzu Bałtyckim. Tutaj głównie były zagrożone gęsi i kaczki, które migrują. Jednak okazało się, że ta śmiertelność nie jest tak duża. Ptaki potrafią albo ominąć te przeszkody albo poruszają się pomiędzy wiatrakami. Naukowcy obliczyli, że jest mniej niż 1% pewności zdarzenia, że dojdzie do kolizji”.

Ale śmiertelność ptaków wędrownych to nie jedyny argument przeciwko budowie elektrowni wiatrowych. Specjaliści mówią również o uciążliwościach dla okolicznych mieszkańców i ewentualnym negatywnym  wpływie urządzeń na samopoczucie ludzi.

„Zaburzenie krajobrazu - jest to nowy element , obcy krajobrazowi, który niejako zaburza jego harmonię; a drugi argument to jest dźwięk jaki wydają. Trzeba przyznać, że w ciągu ostatnich lat burzliwego rozwoju energetyki wiatrowej urządzenia te są coraz doskonalsze, są ciągle dopracowywane, obecnie rotory , śmigła mają o wiele większą średnicę i kręcą się ze znacznie mniejszą prędkością. To jest znacznie bezpieczniejsze dla ptaków i powoduje mniejsze natężenie dźwięków. Również wszystkie przekładnie,  mechanizmy tej gondoli są tak dopracowane, że powodują mniejszy hałas i mniejsze drgania, bo drgania te przenosiły się za pomocą słupa, na którym stoi wirnik na podłoże i płoszyły niektóre zwierzęta, zmieniając warunki siedliskowe. Jest to niewielki hałas, z tym że  jego specyfika jest taka, że jest on ciągły i monotonny. Pociąg czy samochód przejedzie i po jego przejechaniu następuje cisza , natomiast ten wiatrak dzień i noc non stop pracuje, nie mamy chwili wytchnienia. Człowiek czuje się po prostu cały czas obciążony tym dźwiękiem, mimo że ma on niewielkie natężenie to jednak na dłuższą metę jest męczący”. 

Biorąc pod uwagę wszystkie argumenty „za” i „przeciw” budowie elektrowni wiatrowych, sądzę że bilans korzyści jest większy niż bilans strat. Jeżeli weźmiemy pod uwagę, że większość energii w naszym kraju pozyskuje się ze spalania paliw kopalnych, czyli węgla i ropy, to powoduje znaczne zanieczyszczenie powietrza, zapylanie, wydalenie związków trujących i szkodliwych. Energia pozyskiwana z wiatru jest energią czystą, ekologiczną, bezodpadową i te ujemne jej strony można tak zminimalizować, że w bilansie jest to bardzo korzystne dla środowiska”.

O ile ocena zasobów energii wiatrowej w regionie tarnowskim zniechęca potencjalnych inwestorów, o tyle zasoby wody powinny skłonić do zastanowienia się nad budową niewielkich   elektrowni wodnych. Wróćmy jeszcze na chwilę do Rytra, gdzie taki obiekt funkcjonuje przy miejscowym kościele nieprzerwanie już od 1985 roku.

„Pierwsza elektrownia była wodna i ona do dziś pracuje. To najbardziej prosta elektrownia. A gdyby była możliwość zakupienia innej turbiny, nowoczesnej, to byśmy mieli drugie tyle energii z wody”.

Jak pokazuje przykład, inwestycja jest opłacalna. A więcej na temat elektrowni wodnych powiemy w kolejnym odcinku naszego cyklu. Zapraszamy.

http://energomaks.radiomaks.pl/

---