Na Bělidle 7, 702 00 Moravská Ostrava, www,khsova,cz
Vliv provozu větrných elektráren na zdraví obyvatel
Ing. Jaroslav Kubinatelefon: 695 138 [email protected]
Seminář EIA KÚ MSK 11.11.2008
MOTTO
Official and unofficial dogma: ‘Never tell the full truth about wind energy.’
Oficiální a neoficiální dogma:Nikdy neříkej plnou pravdu o energii z větrných elektráren
Pozitiva a negativa větrných elektráren
Pozitiva Obnovitelný zdroj energie Nezpůsobuje emise CO2 Nepřispívá ke znečištění ovzduší
Negativa Hluk Pohybující se stíny, stroboskopický efekt -> kinetóza Rušení vzhledu krajiny Vliv na zvířata
Zdroj: SZÚ Praha
Výroba energie ve VE
Rychlost větru do 4 m/s nestačí k roztočení vrtulí
Při rychlostech větru nad 25 m/s se větrné elektrárny odstavují z důvodů bezpečnosti provozu.
V roce 2003 byl skutečný výkon turbín ve VB 24,1 % a pro Wales 23 %.
Zdroj: SZÚ Praha
Výroba energie ve VE
VE a globální oteplování
Dle vyjádření odborníků je významnost VE ke snížení emisí CO2 přeháněna.
Dánsko (země s nevyšším počtem VE na obyvatele) nevykazuje pokles emisí CO2, ale naopak jejich nárůst.
Ve zpracovávaných prognózách se uvažuje s celosvětovým ročním nárůstem emisí CO2 o 2 %. Větrné elektrárny nemohou tento trend významně ovlivnit.
Ve Velké Britanii 1200 větrných turbín v 84 lokalitách vyrobí méně než 0,3 % spotřeby elektrické energie a uspoří méně než 0,09 % emisí CO2.
VE v krajině
I největší vyznavači VE připouštějí, že stavba VE je v rozporu z tvorbou krajiny.
Větrné elektrárny svou výškou cca 120 m třikrát převyšují výšku stožárů vysokého napětí, vrtule se dají srovnávat s křídly velkých dopravních letadel.
K další degradaci krajiny dochází z důvodu nutnosti výstavby dlouhých linií elektrických vedení k dopravě vyrobené elektrické energie do místa spotřeby.
VE v krajině
Světelné znečištění
Stroboskopický efekt, kdy slunce svítí skrze rotující vrtule, způsobuje závratě a může vyvolávat epileptické záchvaty.
Střídání světla a stínu od rotujících listů vyvolává problémy nejen venku, ale také i uvnitř budov.
Ohrožení volně žijící zvěře a dobytka
Otáčející se listy VE zabíjejí velké množství ptáků a netopýrů, zejména během dešťů a za špatné viditelnosti – ornitologická studie.
Například turbíny v Altamount Pass v Kalifornii zabijí cca 5500 ptáků ročně. I když se zdá, že listy vrtulí rotují pomalu, na obvodu je dosahována rychlost cca 300 km/hod.
Nízkofrekvenční hluk a míhání světla z VE působí nepříznivě na dobytek, zejména na koně.
Zaměstnání a turistika
V Evropě došlo na územích s VE k poklesu turistického ruchu až o 40 %.
Ve Skotsku se z turistického ruchu získává 7 % HDP, zatím co ze zemědělství jen 2 %, stejně jako výroba elektřiny.
Pokles turistiky je velmi silně pociťován ve venkovských zemědělských oblastech. Většina turistů vyhledává tyto klidné oblasti s cílem odpočinku a aktivit v přírodě. Větrné elektrárny se s tímto způsobem turistiky neslučují. Výsledkem je snížení počtu turistů, snížení možnosti zaměstnání, a to v oblastech, kde je málo pracovních příležitostí.
Typická větrná elektrárna zaměstnává pouze jednoho zaměstnance.
Ceny nemovitostí
V Dánsku, USA a Velké Británii bylo zjištěno, že nemovitosti v blízkosti VE ztrácejí cca 25 až 30 % své hodnoty.
Domy v těsné blízkosti VE jsou neprodejné.
Ekonomika větrných elektráren
Výroba elektřiny ve VE je jednou z nejdražších a je umožněna pouze pomocí přímých a nepřímých dotací.
Tyto zvýšené náklady se promítají do daní a nejsou vyrovnávány významným snížení emisí skleníkových plynů.
Další ekonomické ztráty VE vyplývají z velkých přenosových ztrát (výroba elektřiny je vzdálená od jejich spotřeby).
Cena elektřiny VB
Větrná mapa Evropy
Větrná mapa ČR
Zdroj: ČHMÚ
Větrná mapa MSK
Zdroj: ČHMÚ
Průměrná rychlost větru pro MSK je 3,2 m/s
Ostravsko - bezvětří 10 % až 36 % dní
Větrné elektrárny (VE) u nás
50 lokalit („farem“)
240 instalovaných elektráren („větrníků“)Německo 18 685 (5,6% spotřeby energie)
Doporučení EU: Do roku 2010 produkovat 8% energie z obnovitelných zdrojů.
Státní podpora VE zakotvena v zákonu 180/2005 Sb.
Zdroj: SZÚ Praha
Zdroje hluku u větrných elektráren
Mechanický Způsobený strojovnou Úspěšná redukce u moderních VE
Aerodynamický Prouděním vzduchu kolem listu vrtule Dílčí redukce u moderních VE
Zdroj: SZÚ Praha
Vyjadřování hluku
Ekvivalentní hladina akustického tlaku vážená filtrem A – LAeq
Jednotka dB Filtr A je vhodný pro hluk ve slyšitelných
frekvencích, respektuje vlastnosti lidského sluchu
Hodnoty nevyjadřují: Proměnlivost hluku Frekvenční složení Hluk mimo slyšitelné pásmo Zdroj: SZÚ Praha
Hluk větrných elektráren
Typické hodnoty pro VE: U paty elektrárny: 50 – 60 dB Ve vzdálenosti 350m: 35 – 45 dB (zdroj NGO).
Další charakteristiky hluku potlačené při použití LAeq:
Pulsní hluk (vnímáno např. jako „svištění“, „klepání“, „pleskání“) se ukazuje jako nejvíce obtěžující
Tónové komponenty (hlavně při poruše funkce VE) Nízkofrekvenční hluk a infrazvuk (vnímáno nejčastěji
jako tlak v uších a pocity vibrací na hrudi) Tyto vlastnosti hluku VE mohou být zdrojem
obtěžování i při nízkých hodnotách LAeq.Zdroj: SZÚ Praha
Vliv hluku na zdraví - obecně
Subjektivní pocity rozmrzelost, obtěžování, nespokojenost
Ovlivnění činností Srozumitelnost řeči, spánek, učení
Orgánové účinky sluchové - poškození sluchového aparátu, sluchová ztráta mimosluchové - kardiovaskulární účinky, vasokonstrikce,
bolesti hlavy, únavnost, nechutenství, neurotické příznaky, snížení svalové síly, oslabení imunitního systému, ovlivnění placenty a vývoje plodu
Prokázáno u hlučných provozů, obyvatel v těsné blízkosti letišť (dlouhodobě vysoké hladiny akustického tlaku)
Zdroj: SZÚ Praha
Vliv NF hluku a infrazvuku - obecně
Široce rozšířený Přírodní i umělé zdroje - šíří se zemí a budovami Expozice i doma, během spánku
Vnímán jako Tlak v uších, vibrace na hrudníku a trupu a vibrace vnějších
objektů Až 2,5 % populace výrazně citlivé. (Noise & Health 6, 2004)
Účinky na zdraví : Obtěžování, rušení během většiny aktivit, nespavost, bolesti
hlavy a bušení srdce. (Möller a Lydolf, 2002, Dánsko) Ztráta rovnováhy, závratě, desorientace, nausea, zvracení,
resonance vnitřních orgánů, únava, apatie, deprese, změny v denním rytmu vylučování kortizolu.
V souhrnných pracích uváděny i studie, které naopak vliv infrazvuku na zdraví neprokázaly.
Zdroj: SZÚ Praha
Kasuistiky zdravotních problémů - VE
Případy uváděné v souvislosti s hlukem z VE(včetně nízkofrekvenčního hluku a infrazvuku)
Dr. A. Harry, Cronwall, UK: Poruchy spánku, bolesti hlavy, stress, úzkost, deprese, nevolnost, závratě, bušení srdce, hučení v uších. Potíže se zmírnily při pobytu mimo bydliště. Někteří se rozhodli odstěhovat se. Obdobné problémy uváděli i jiní PL v této oblasti. (B.J. Frey)
Stejné obtíže a navíc problémy se soustředěním a učením u dětí. (Dr. Pierpont, New York)
V sousedství průmyslových VE mají lidé nepříjemné pocity při dýchání (synchronizace dechu s rytmickými údery vrtule) zvláště v noci, když se pokouší usnout. (Living in New York)
Zdroj: SZÚ Praha
Obtěžování, rozmrzelost (annoyance)
Def.: „… je psychický stav, který vzniká při mimovolném vnímání vlivů, na které jedinec reaguje pocity odporu, podrážděností a v některých případech až psychosomatickými poruchami“ (Jelínková, Havránek)
Obtěžování je možné považovat za poruchu zdraví WHO definice zdraví: „Zdraví je vztah úplné fyzické,
psychické a sociální pohody, nejen absence choroby nebo neschopnosti.“
Obtěžování + rušení spánku hlukem působí stres. Stres je jedním z faktorů, které spolupůsobí při patogenezi
kardiovaskulárních a jiných civilizačních onemocnění.
Zdroj: SZÚ Praha
Obtěžování hlukem VE
Dánsko, Holandsko a Německo začátek 90. let, N=574, turbíny s menším výkonem, většina obyvatel vystavena hluku 30-40 dBA: obtěžovaných
hlukem 6%, slabá korelace mezi hladinami hluku a podílem obtěžovaných
V Dánské části studie docela obtěžovaných 7% a silně obtěžovaných 4%,
tj. celkem obtěžovaných 11%. (Wolsink et all.)
Zdroj: SZÚ Praha
Odhad obtěžování hlukem z VE
Hlukový deskriptor Ldvn (day-evening-night level)
ekvivalentní hladina akustického tlaku A za 24 hodin se zvýšením večerní hladiny akustického tlaku o 5 dB a noční hladiny o 10 dB.
Zdroj: Pedersen
f)s(Ldvne1
100%XA
s f
% LA (mírné obtěžování) 0,201 49,1
% A (obtěžování 0,198 53,3
% HA (výrazné obtěžování) 0,189 56,3
Odhad obtěžování hlukem z VE
Obtěžování hlukem z VE – vztah dávka - účinek
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
25 30 35 40 45 50 55 60 65
Ldv n [dB]
Ob
těžo
ván
í [%
]
LA
A
HA
Zdroj: Pedersen
Odhad obtěžování hlukem z různých zdrojů
Zdroj: Pedersen
0
10
20
30
40
50
60
70
80
30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
Hladina hluku Ldv n [dB]
Stř
edn
í ob
těžo
ván
í A [
%]
silničníleteckáželezničníprůmyslovýsezónnínádražívětrné elektrárny
Existuje signifikantnízávislost mezi dávkou
aúčinkem, tedy mezihladinou hluku z VE apočtem obtěžovanýchosob. Obtěžování jevyšší při stejné LAeq než
u jiných zdrojů hluku(např. dopravy). Křivkadávky účinku je
mnohemstrmější.
Zrakové příčiny obtěžování VE
Reflexe na lopatkách vrtule a stíny, které se rytmicky vlní mohou vyvolat tzv. stroboskopické efekty.
(Ve studii E. Pedersen: 7 – 9% respondentů pociťovalo nějakou formu zrakového obtěžování)
Osoby vnímavé k poruchám rovnováhy, závratím a kinetóze (často děti a staří lidé) mohou pociťovat nauzeu a poruchy rovnováhy. (Living in New York)
U lidí s epilepsií může pohled do slunce skrze lopatky VE vyvolat záchvat. (Living in New York)
Zdroj: SZÚ Praha
Poruchy spánku způsobené hlukem
Mechanismy narušování spánku hlukem: Prodloužení času potřebného k usnutí Alterace spánkového cyklu ( + délky a hloubky spánku) Pokles kvality REM spánku
Při dlouhodobém trvání může kterýkoli z nich vést k vážným zdravotním důsledkům. (Guidelines WHO)
K adaptaci na rušení spánku hlukem nedochází ani po více letech. (Havránek)
Vliv hluku VE na spánek je v dostupných studiích zkoumán jen okrajově, nicméně se připouští.
Zdroj: SZÚ Praha
Poruchy spánku způsobené VE
Dle Švédské studie: ze 12 respondentů udávajících poruchy spánku, 10 respondentů označilo turbiny jako příčinu. Počet respondentů je pro tvorbu závěrů malý. Přesto autoři doporučují efekt rušení spánku nepodceňovat. (E. Pedersen)
Přerušované peaky v hladině 45 dB vyskytující se více než 40x za noc nebo peaky v hladině 60 dB vyskytující se častěji než 8x za noc mohou u lidí vyvolat poruchy spánku. Jde o tzv. start a stop efekty – jsou jen u malých a středních VE, ne u moderních.(G. Leventhall)
Zdroj: SZÚ Praha
Větrná elektrárna – LH hluku
Odhad zdravotních rizik nelze zjednodušit na to, že hluk z větrné elektrárny bude v celé obci překrývat hluk z pozemní dopravy u hlavní komunikace.
Zcela jistě jsou v obci místa, ve kterých je hluk z dopravy zanedbatelný a kde nelze použít plusovou korekci + 10 dB(A).
Pro takové referenční body by měl být proveden odhad zdravotních rizik pro limitní hodnoty 50 dB(A) pro denní dobu a 40 dB(A) pro noční dobu.
Větrná elektrárna - nový zdroj hluku v krajině
0 2 4 6 8 10 12
významný
zřejmý
postřehnutelný
nezjistitelný
Rozdíl hladin hluku - dB(A)
Útlum nízkofrekvenčního hluku
Dánské limity NF a IF hluk
Rozdíl (LC- LA) dB se vzdáleností
Rozdíl (LC- LA) dB se vzdáleností
Souhrn
Nejčastěji uváděné zdravotní účinky hluku VE: Obtěžování (annoyance) Rušení spánku (sleep disturbance)
Byla prokázána signifikantní závislost mezi hladinou hluku z větrné elektrárny a počtem obtěžovaných osob.
Křivka dávky účinku je strmější než u jiných zdrojů hluku.
Na úrovni kazuistik je v literatuře uváděna řada dalších obtíží a poruch zdraví v souvislosti s VE (bolesti hlavy, palpitace, vyčerpanost atd.). Dosud nebylo objektivně prokázáno, že větrné elektrárny způsobují hluk takové úrovně, která může jmenované obtíže vyvolat.
Při posuzování vlivu VE na obyvatelstvo nelze hluk způsobovaný VE zanedbat.
Zdroj: SZÚ Praha
Souhrn
Nízkofrekvenční hluk (méně než 150 Hz) je ve volné krajině pohlcován méně než hluk o vyšší frekvenci, a je tedy slyšitelný více jako hučení, v některých případech až na vzdálenost překračující 2 km.
Vysoké konstrukce stožárů, velké průměry rotorů a výškový gradient přízemního větru, působí ve vzdálenosti cca 500 m hluk s intenzitou o 15–20 dB vyšší, než předpovídají matematické modely šíření hluku o běžných frekvencích (hlukové studie).
Interference hluku dvou a více turbín pak vytváří hlukové rázy s dvojnásobnou a vyšší frekvencí (vyšší harmonické frekvence).
Měření nízkofrekvenčního hluku běžnými metodami poskytuje nižší hladiny hluku a tedy vede k optimističtějším závěrům.
Nízkofrekvenční hluk vnímají zejména lidé ve věku 50–70 let, především ženy.
Citlivost na nízkofrekvenční hluk je velmi individuální, asi 1 % populace je velmi vnímavé, zejména osoby trpící migrénami.
Souhrn
Dánský hybridní systém VE a uhelných (plynových) elektráren je neefektivní, při nárazově vysoké intenzitě větru dochází k nadprodukci elektrické energie, kterou za velmi malé ceny (give-away price) odebírá Švédsko a Německo.
Odletující námraza dopadá do ca dvojnásobku celkové výšky VE (včetně rotoru).
Vzhledem k možnému pádu nebo odlomení listu rotoru musí být VE vzdálena od okraje pozemku více než je její celková výška. Z toho vyplývá, že provozovatel nemůže koupit nebo pronajmout pozemek o rozloze pouhých několika set m2, umístit VE v blízkosti veřejné cesty apod. V USA jsou práva majitelů sousedních pozemků chráněna i tak, že hluk VE na hranicích pozemku, na kterém zařízení stojí, nesmí překročit 55 dB. Při rozvoji VE v ČR nejsou vlastnická práva majitelů nemovitostí ani pozemků, které se nacházejí v sousedství VE, odpovídajícím způsobem chráněna, zcela chybí legislativní rámec výstavby velkých VE a jejich soustav (farem).
Závěr
VE, zejména velké s výkonem 2 MW, představují výrazný zásah do okolní krajiny a přírody a mají v okruhu ca 1–2 km objektivně prokázaný negativní dopad na kvalitu života obyvatel a tedy i cenu pozemků a obytných budov.
V chráněných územích podle zákona č. 114/1992 Sb. a jejich ochranných pásmech se VE stavět nemají.
V rámci EIA provést ornitologickou studii
Závěr
Aarhuská úmluva, zaručuje občanům spolurozhodovat o věcech týkajících se životního prostředí – místní referendum
V ČR je minimum vhodných lokalit pro VE Důsledné uplatnění EIA pro umístění VE do
vhodných lokalit, kde bude dosaženo nejméně 20 % využití instalovaného výkonu.
Kompenzace, které se týkají nejen obce, ale všech dotčených obyvatel, vlastníků domů a pozemků.
