Energia wiatru w kontekście zmian krajobrazu i zagrożeń przyrodniczych Leszek Kolendowicz Uniwersytet im.adama Mickiewicza Wydział Nauk Geograficznych i Geologicznych Instytut Geografii Fizycznej i Kształtowania Środowiska Przyrodniczego, Zakład Klimatologii, 61-680 Poznań, ul.dzięgielowa 27, e-mail: leszko@amu.edu.pl
Krótka historia wykorzystania energii wiatru za pomocą wiatraków ojedne z pierwszych zapisków o wykorzystywaniu wiatru do nawadniania pól za pomocą wiatraków pochodzą z XVIII w. pn.e. (Kodeks Hammurabiego) ojedne z najstarszych zachowanych do tej pory projektów wiatraków znaleźć można w pracach Herona z Aleksandrii z I wieku n.e. o Wiatraki w Polsce pojawiać zaczęły się w XIII wieku. Siłę wiatru wykorzystywano głównie do mielenia zboża opierwsza turbina wiatrowa została skonstruowana przez Jamesa Blytha w 1891r. i służyła oświetlania domu konstruktora. Turbiny podobnego typu, wykorzystywane do zasilania w energię elektryczną niewielkich budynków znane były na początku XX w. oturbiny przemysłowe o mocy około 100 kw skonstruowano w ZSRR w latach 30-tych XX w. ow latach 70-tych XX w. na skutek wybuchu kryzysu naftowego podjęto pierwsze próby wykorzystania energii wiatru na skalę masową, jednakże do dzisiaj wiatr nie jest znaczącym źródłem energii. Chociaż biorąc pod uwagę tzw. zielone technologie, energetyka wiatrowa dostarczając około 2% energii elektrycznej w skali globalnej jest jedną z najważniejszych z nich.
Największe obecnie budowane turbiny mają wirniki o średnicy ponad 160 metrów i montowane są na wieżach o wysokości niemal 190 metrów. Konstrukcje takie umożliwiają wytwarzanie 7 MW mocy. Energia elektryczna wytwarzana przy pomocy energii wiatrowej jest uznawana za ekologicznie czystą. Ze względu na duże rozmiary elektrownie a szczególnie farmy wiatrowe powodują w wielu wypadkach zmiany w krajobrazie. Również sama praca elektrowni wiatrowych może oddziaływać na środowisko. Uwarunkowania rozwoju energetyki wiatrowej dzieli się na następujące grupy czynników: - prawne, - przyrodnicze, - krajobrazowe (fizjonomiczno-estetyczne), - społeczne, - techniczno-ekonomiczne.
A - Elektrownie zlokalizowane na obszarach lądowych Czynniki wpływające na ekspozycję elektrowni wiatrowych w krajobrazie: - ukształtowanie terenu i formy jego użytkowania, - geometrię rozmieszczenia elektrowni oraz ich odległość od jednostek osadniczych, - typ masztu (lity lub kratownicowy) i jego wysokość, - kolorystykę konstrukcji. Na obszarach o łagodnej rzeźbie elektrownie wiatrowe z reguły stają się dominantą krajobrazową Urozmaicona rzeźba powoduje zmniejszenie ich widoczności Symetryczne liniowe układy turbin tworzą większe zakłócenie estetyczne aniżeli układy skupione o niesymetrycznej strukturze.
Lokalizacja elektrowni przy szlakach komunikacyjnych zmniejsza walory szlaków i krajobrazu. Jednakże ciągi komunikacyjne i tak należą do obszarów w znacznym stopniu przekształconych a obserwator je wykorzystujący narażony jest na oddziaływanie widoku turbin przez krótki czas.
Biorąc pod uwagę spadek negatywnego wpływu farmy wiatrowej na otaczający ją krajobraz wraz z rosnącą odległością od inwestycji, British Wind Energy Association wyróżnia strefy tzw. wizualnego oddziaływania elektrowni wiatrowych: 1. Strefa I (do 2 km od farmy) farma wiatrowa dominuje w krajobrazie, 2. strefa II (od 1 do 4,5 km od farmy - przy dobrej widoczności) elektrownie wiatrowe nie są elementem dominującym chociaż łatwo je dostrzec, 3. strefa III (od 2 do 8 km od farmy) elektrownie wiatrowe są widoczne, ale nie są narzucającym się elementem w krajobrazie, 4. strefa IV (powyżej 7 km od farmy) elektrownie wiatrowe nie wyróżniają się znacząco w krajobrazie.
Kolorystyka elektrowni wiatrowych również wpływa znacząco na ich percepcję
Dotychczasowe badania wpływu wywieranego przez elektrownie wiatrowe na krajobraz oraz na podejście ze strony społeczeństwa zaowocowały opracowaniem wytycznych mogących ograniczyć potencjalne negatywne oddziaływanie tych inwestycji (National Wind Coordinating Committee, 2006). 1. Zaleca się stosowanie na farmach wiatrowych elektrowni o tej samej wielkości, 2. kolory wież i łopat wirnika powinny być jasne (np. szary, beżowy lub biały). Można stosować również kolor dopasowany do otoczenia, 3. wirniki powinny składać się z trzech łopat, 4. farma wiatrowa powoduje mniejsze dysonanse gdy składa się na nią mniejsza liczba turbin, ale o większej mocy niż większa liczba turbin o małej mocy, 5. należy unikać lokalizowania elektrowni wiatrowych w bardzo bliskiej odległości od budynków mieszkalnych (min. 0,5 km).
B - Elektrownie zlokalizowane na obszarach morskich Na obszarach morskich percepcję elektrowni wiatrowych ogranicza jedynie krzywizna Ziemi, stan morza, lokalna przezroczystość powietrza oraz wysokość obserwatora ponad poziomem morza. W przeciętnych warunkach pogodowych farmy zlokalizowane w odległości większej niż 15 km od brzegu morskiego nie powodują poważniejszego dysonansu w krajobrazie.
Ekologiczne uwarunkowania rozwoju energetyki wiatrowej Elektrownie wiatrowe mogą w negatywny sposób oddziaływać na awifaunę (ptaki i nietoperze) zarówno na skutek możliwości zderzenia z łopatami wirnika jak również poprzez utratę siedlisk czy wymuszenie zmiany tras migracyjnych. Jednakże biorąc pod uwagę Wytyczne w sprawie przyrodniczych analiz przedrealizacyjnych i monitoringu farm wiatrowych (PIGEO 2007) bezpieczne dla nietoperzy i ptaków są obszary: - leżące w odległości ponad 5 km od granic form ochrony przyrody znaczących dla obu rodzajów zwierząt, - na których na podstawie badań nie starszych niż 10 lat nie stwierdzono występowania gatunków wymienionych w załączniku i dyrektywy ptasiej lub zapisanych w Polskiej Czerwonej Księdze.
Wpływ farm wiatrowych na klimat Elektrownie wiatrowe mogą wpływać na klimat lokalny w bezpośrednim otoczeniu farm wiatrowych. Obserwuje się zmniejszenie prędkości wiatru oraz zwiększenie turbulencji, co skutkuje podniesieniem wartości temperatury powietrza nad farmą. Badania modelowe wskazują, że nawet bardzo duże farmy wiatrowe nie wpływają na zmiany temperatury powietrza w skali globalnej.
Podsumowanie Z dotychczasowych badań i obserwacji można wyciągnąć pozytywne wnioski dotyczące wpływu rozwoju energetyki wiatrowej na środowisko. Stosowanie wypracowanych wytycznych dotyczących planowania, lokalizacji, budowy, eksploatacji i monitoringu zarówno farm jak i pojedynczych elektrowni gwarantują zminimalizowanie negatywnego wpływu na otoczenie. Ważnym problemem, do rozwiązania którego przyczynia się budowa elektrowni wiatrowych jest bezpieczeństwo energetyczne kraju i związana z tym dywersyfikacja źródeł energii.
Dziękuję za uwagę!