VES tehnoloģiju attīstība un ietekme uz cilvēku
20. jūnijs, 2022
Vēja parku attīstība ir viena no AS "Latvenergo" tuvāko gadu prioritātēm. Liela nozīme vēja projektu veiksmīgā attīstībā un darbības uzsākšanā ir pilnvērtīgai ietekmes uz vidi un apkārtējiem iedzīvotājiem novērtēšanai. Lai vēja projektus attīstītu atbildīgi un ar cieņu pret apkārtējiem iedzīvotājiem, esam ieviesuši darbības principus, kurus darba procesā ievērojam. Šie principi palīdz labāk saprast cilvēku bažas un rast risinājumus to kliedēšanai.
Izstrādājot darbības principus mūsu vēja projektu attīstībai, mēs uzsveram, ka projekti jāattīsta atbildīgi – gan pret vidi, gan apkārtējiem iedzīvotājiem, gan pašiem pret sevi. Mūsu četri galvenie darbības principi ir:
- Strādājam un dodam labumu Latvijai;
- Esam atbildīgi pret sabiedrību;
- Izturamies ar cieņu pret vidi;
- Izvēlamies klimatneitrālus risinājumus.
Lai strādātu atbilstoši šiem pamatprincipiem, plānojot vēja projektus, tiek rūpīgi pētīti arī sabiedrību ietekmējošie faktori – drošība, vēja turbīnu radītā mirguļošana, trokšņa piesārņojums un infraskaņa, kā arī vispārējā sabiedrības attieksme pret vēja enerģiju. Lai vēja turbīnas pēc iespējas mazāk ietekmētu vietējo iedzīvotāju ikdienu, noteikti stingri regulējumi to izbūvē. Tos ievērojot, ietekme uz cilvēku tiek ierobežota līdz minimumam. Taču kādi tad ir galvenie turbīnu radītie un cilvēku ietekmējošie faktori? Par to vairāk turpmāk rakstā.
Mūsu platuma grādos viens no faktoriem, kas vēja parku darbības laikā var ietekmēt apkārtējo cilvēku drošību, ir apledojuma veidošanās gada aukstajā periodā. Tas veidojas mitrā un aukstā klimatā, ūdenim noslāņojoties un sasalstot uz vēja turbīnas spārniem. Apledojums rada gan ražošanas potenciāla, gan drošības riskus, piemēram, vēja elektrostaciju (VES) spārnu apledošana samazina spārna aerodinamiskos raksturlielumus un palielina vibrācijas līmeni, tādējādi samazina VES darbības efektivitāti un rada augstāku turbīnas nolietojumu. Rodas arī drošības riski, kas saistīti ar ledus gabalu atdalīšanos no spārniem[1]. Lai mazinātu apledojumu un limitētu iepriekš minētos riskus, vēja turbīnās tiek izmantotas pretapledošanas un atledošanas tehnoloģijas, kuru galvenais uzdevums ir neļaut ledus kārtai izveidoties uz spārna. Sistēmas tiek aprīkotas arī ar sensoriem, kamerām un mērinstrumentiem laicīgai apledojuma riska identificēšanai. Šīs tehnoloģijas ļauj vēja parkus būvēt praktiski visos, pat arktiskos apstākļos, izmantojot auksto reģionu priekšrocības – mazāku apdzīvotību, kas nozīmē mazāku ietekmi uz iedzīvotājiem, un augstāku gaisa blīvumu[2], kas turbīnām ļauj saražot vairāk.
Vēl kāds cilvēka labbūtību ietekmējošs vēja turbīnu radīts faktors ir mirguļošana. Tā rodas rotora lāpstiņu kustībā, tām periodiski aizsedzot sauli un veidojot kustīgas ēnas uz zemes un dažādu objektu virsmas[3]. Mirguļošana var kļūt cilvēkam traucējoša brīdī, kad lāpstiņu ēna skar pagalmu vai dzīvojamo māju. Mūsdienu modernie lieljaudas vēja rotori rada mirguļošanu ar frekvenci 0,3 līdz 1 Hz robežās taču, lai šis efekts būtu bīstams cilvēka veselībai, mirguļošanai būtu jābūt intensīvākai (vismaz 3-60 hZ frekvencē). Līdz šim nav konstatēta šādas mirguļošanas tieša ietekme uz cilvēku veselību, taču tā noteikti var tikt vērtēta kā traucējoša[4], un tas tiek ņemts vērā, attīstot vēja parkus. Mirguļošanas efekta ierobežošanai ir radītas tehnoloģijas, kuras mazina traucējošo ietekmi. Sistēmas, kur kopā darbojas gaismas sensori, GPS uztvērēji un īpaši veidoti algoritmi, palīdz pielāgot vēja parka darbību tā, lai konkrētu turbīnu darbība tiktu apturēta brīdī, kad tās ēnai ir potenciāls radīt traucējošu mirguļošanas efektu[5]. Šīs sistēmas tiek plaši izmantotas un samazina mirguļošanas radīto diskomfortu līdz minimumam. Pētījumi liecina, ka cilvēku sūdzības par mirguļošanas efektu biežāk ir saistītas tieši ar vispārējo attieksmi pret vēja turbīnām, nevis paša mirguļošanas efekta radītajiem apgrūtinājumiem[6].
Sarežģīti novērtējams cilvēkus ietekmējošs faktors ir trokšņa piesārņojums. Eiropas Savienībā un pasaulē veiktie pētījumi liecina, ka vēja elektrostaciju trokšņa piesārņojums var radīt traucējumus to tuvumā dzīvojošiem cilvēkiem, bet nav zinātniski pierādīta tā kaitīgā ietekme uz cilvēku veselību[7]. Vēja turbīnu trokšņa piesārņojums to darbības laikā galvenokārt rodas divējādi – mehāniskais troksnis, kas rodas mehānisko komponenšu, t.i. ģeneratora, transmisijas darbības rezultātā, kā arī aerodinamiskais troksnis jeb turbulento plūsmu troksnis, kas rodas, rotora lāpstiņām šķeļot gaisu. Tieši aerodinamiskais troksnis – impulsveida svelpjoša skaņa, tiek uzskatīta par būtiskāko traucējošās skaņas avotu[8]. Tas vislabāk dzirdams tiešā vēja turbīnas tuvumā, un skaņas ietekme samazinās, attālinoties no tās.
Vēja turbīnu darbībā tiek pieminēta arī infraskaņas radītā ietekme. Infraskaņa padziļināti tikusi pētīta "Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg" (Vides, mērījumu un dabas aizsardzības valsts institūts Bādene, Virtemberga) 2016. gadā publicētajā pētījumā "Zemas frekvences trokšņi, t. sk. infraskaņa no vēja turbīnām un cietiem avotiem" (Low-frequency noise incl. infrasound from wind turbines and other sources)[9]. Pētījumā secināts, ka infraskaņas mērījumi 700 m attālumā no darbojošas vēja turbīnas ievērojami neatšķiras no mērījumiem tajā pat vietā, kad turbīna ir izslēgta. Secināts, ka infraskaņu galvenokārt rada pats vējš, nevis turbīnas.
Vēja turbīnu tehnoloģijas attīstās, lai turbīnas kļūtu arvien klusākas, tiek veikti nemitīgi uzlabojumi gan turbīnu spārnu dizainā[10] un skaņu samazinoša materiāla izvēlē[11], gan turbīnu tehniskajos risinājumos, piemēram, izmantojot vēja turbīnas bez transmisijas. Tomēr pilnībā izslēgt turbīnu darbības rezultātā radīto trokšņa piesārņojumu nav iespējams, tāpēc likumā un Ministru Kabineta noteikumos ir iestrādāti strikti normatīvi trokšņa novērtēšanai, kartēšanai un piemērošanai konkrētam projektam, kas Latvijā ir vēl striktāki nekā citās Eiropas valstīs, nosakot 800 m kā minimālo turbīnas attālumu no dzīvojamās mājas. Tas garantē drošu attālumu no turbīnas, lai cilvēku labklājība neciestu turbīnu darbības rezultātā.
Par spīti tam, ka vēja turbīnu tehnoloģijas un spēkā esošie izbūves normatīvi diktē un nodrošina pret apkārtējo vidi un cilvēkiem atbildīgu vēja parku attīstību, vēja parku tuvumā dzīvojošiem iedzīvotājiem nereti ir bažas par to, ka turbīnas negatīvi ietekmēs viņu labsajūtu. Jāsaka, ka nereti tieši vispārīga informācija par šo ietekmējošo faktoru esamību, nevis to faktiskā ietekme, veido vēja turbīnu negatīvo tēlu iedzīvotāju acīs. Šāds fenomens tiek skaidrots ar tā saukto vēja turbīnu sindromu, ar ko tiek skaidroti dažādi it kā ar vēja turbīnām saistīti simptomi, piemēram, zemas frekvences trokšņa radītas galvassāpes vai miega problēmas. Realitātē vēja turbīnu sindroms tomēr ir vairāk uzskatāms kā psiholoģisks fenomens, cilvēkiem tieši ar vēja turbīnām nesaistītus simptomus piesaistot ietekmei no apkārtnē esošā vēja parka[12].
Ir saprotama vietējo iedzīvotāju rezervētā, nereti kritiskā attieksme pret tik liela mēroga projektiem kā vēja parki. Šādas vietējo iedzīvotāju bažas ir jāņem vērā un jāveic izglītojošs darbs, lai cilvēkus informētu, nomierinātu. Vēja parka attīstītājam ir jāņem vērā, ka tas ierodas kā ciemiņš un plāno ciemos uzturēties diezgan ilgu laiku, tāpēc, kā pieklājīgam ciemiņam pienākas, ir arī jāizturas ar cieņu un sapratni pret tiem, pie kā atnācis. Vēja enerģija ir ceļš uz tīrāku, drošāku, neatkarīgu nākotni, un vēja projektu realizācija ir svarīga ne tikai mūsu uzņēmuma, bet visas valsts mērogā. Tāpēc svarīgs ir kopīgs, mērķtiecīgs un cieņpilns darbs šo projektu attīstībā gan uzņēmuma mērogā, gan valstiski!
[1] Olivier Parent, Adrian Ilinca, Anti-icing and de-icing techniques for wind turbines: Critical review, Cold Regions Science and Technology, Volume 65, Issue 1, 2011, Pages 88-96, ISSN 0165-232X, https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2010.01.005
[2] Turpat.
[3] Vides pārraudzības valsts birojs, Vadlīnijas vēja elektrostaciju ietekmes uz vidi novērtējumam un rekomendācijas prasībām vēja elektrostaciju būvniecībai. https://www.vpvb.gov.lv/lv/media/827/download
[4] Turpat.
[5] DNV, Shadow flicker protection system for wind turbines. https://www.dnv.com/services/shadow-flicker-protection-system-for-wind-turbines-72275
[6] Ryan Haac, Ryan Darlow, Ken Kaliski, Joseph Rand, Ben Hoen,In the shadow of wind energy: Predicting community exposure and annoyance to wind turbine shadow flicker in the United States, Energy Research & Social Science, Volume 87, 2022, 102471, ISSN 2214-6296, https://doi.org/10.1016/j.erss.2021.102471
[7] Vides pārraudzības valsts birojs, Vadlīnijas vēja elektrostaciju ietekmes uz vidi novērtējumam un rekomendācijas prasībām vēja elektrostaciju būvniecībai. https://www.vpvb.gov.lv/lv/media/827/download
[8] Turpat
[9] Herrmann, Lorenz, et al. "Low-frequency noise incl. infrasound from wind turbines and other sources." INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings. Vol. 253. No. 3. Institute of Noise Control Engineering, 2016.
[10] Shubham Deshmukh, Sourodeep Bhattacharya, Anuj Jain, Akshoy Ranjan Paul, Wind turbine noise and its mitigation techniques: A review, Energy Procedia, Volume 160, 2019, Pages 633-640, ISSN 1876-6102, https://doi.org/10.1016/j.egypro.2019.02.215
[11] Stefan Oerlemans, et. al. Reduction of Wind Turbine Noise Using Optimized Airfoils and Trailing-Edge Serrations, 2009, AIAA Journal, 1470-1481, 47, 6.
[12] Baloh, Robert W., and Robert E. Bartholomew. "Modern-Day Acoustical Scares: From ‘The Hum’to ‘Wind Turbine Syndrome’." Havana Syndrome. Copernicus, Cham, 2020. 107-127.
Andis Antāns,
AS "Latvenergo" Vēja un saules parku attīstības funkcijas projektu vadītājs