Vliv větrných elektráren na životní prostředí: Emise a dopady

Stále narůstající spotřeba elektrické energie s sebou v průběhu minulých desetiletí přinesla otázky týkající se využívání jejich zdrojů. V důsledku postupného vyhasínání ložisek nerostných surovin vhodných pro výrobu elektrické energie, např. hnědého uhlí, ale i v důsledku významných negativních dopadů spojených s jejich dalším využitím (devastace krajiny, emise), začaly být hledány takové zdroje, které nelze snadno vyčerpat a které mají současně co nejmenší dopady na životní prostředí. Jedním z těchto tzv. obnovitelných zdrojů energie je vítr.

Větrná energie je v podstatě jednou z forem využití solární energie. Sluneční paprsky nerovnoměrně ohřívají atmosféru a zemský povrch, vzduch má proto různý tlak a vzniká vítr. Jeho energie je pak pomocí větrných turbín přeměněna na energii elektrickou.

Větrné elektrárny, které vítr k výrobě elektrické energie využívají, se postupem času rozšířily v řadě zemí světa a své místo si delší dobu hledají i v České republice. Ačkoli se může zdát, že větrné elektrárny neznamenají žádná větší rizika a že se jedná o zařízení ryze ekologická, nemusí tomu tak vždy být.

Větrná energie: Výhody a nevýhody

• Při provozu nevznikají emise.
• Lze ji získávat lokálně na území státu.
• Obnovitelný a nevyčerpatelný zdroj energie.
• Nerovnoměrný výkon závislý na síle a směru větru.
• Narušení přirozeného rázu krajiny a hlučnost při provozu.
• Vysoké pořizovací náklady a relativně krátká životnost turbín.
• Diskutovaný je také vliv na životní prostředí ptáků a netopýrů. Podle výzkumů z Británie jsou ale větrné elektrárny pro ptactvo menším rizikem než silniční provoz či vedení vysokého napětí.

Větrné elektrárny a zvláště pak větrné parky s ohledem na svou výšku a umístění mohou tvořit nové vertikální dominanty v krajině. Zřetelně viditelné jsou v okruhu cca do 6 km, dobře viditelné do 10 km a slabě viditelné až do vzdálenosti 20 km či více. Jejich viditelnost však nemusí nutně znamenat, že větrné elektrárny mají na krajinu negativní vliv. Vždy je třeba vyhodnocovat, ve kterých případech je vliv větrných elektráren na estetické a přírodní hodnoty v krajině ještě přijatelný a ve kterých případech již nikoli.

Čtěte také: Větrná energie a klima v ČR

Vliv výstavby a provozu větrných elektráren na volně žijící živočichy, především na jedince i populace ptáků a netopýrů, je bohužel ve většině případů negativního charakteru. Jedná se především o rušení hlukem (hluk v průběhu výstavby, aerodynamický hluk), stroboskopický efekt, fragmentaci či ztrátu vhodných biotopů, kolize spojené se zraněním či úhynem živočichů a také o migrační bariery. Míru negativního ovlivnění určují specifika jednotlivých druhů, časové, resp. sezónní hledisko, a samozřejmě také lokalizace a rozsahu záměru (umístění větrných elektráren, jejich hustota).

Obecná ochrana rostlin a živočichů je zakotvena v ustanovení § 5 ZOPK, podle něhož jsou všechny druhy rostlin a živočichů chráněny před zničením, poškozováním, sběrem či odchytem, který vede nebo by mohl vést k ohrožení těchto druhů na bytí nebo k jejich degeneraci, narušení rozmnožovacích schopností druhů, zániku populace druhů nebo zničení ekosystému, jehož jsou součástí. Při stavebních pracích mj. Obecná ochrana volně žijících ptáků vychází z ustanovení § 5a ZOPK a obsahuje mj. zákaz jejich úmyslného usmrcování a úmyslného vyrušování zejména během rozmnožování a odchovu mláďat.

Všechny možné vlivy projektu na člověka, krajinu a přírodu se detailně zkoumají v rámci řízení EIA, tedy analýzy dopadu projektu na životní prostředí. VTE produkují aerodynamický hluk způsobený obtékáním větru kolem lopatek rotoru. České hlukové normy, které jsou jedny z nejpřísnějších v EU, činí 40 dB v noci a 50 dB přes den pro hluk u obytných budov a moderní VTE je plní ve vzdálenosti cca 500 m od nejbližšího domu. Míra hluku, který VTE vydává, roste s rychlostí větru. Všechny hodnoty v hlukové studii se kalkulují pro maximální možné hlukové emise VTE, v realitě je většinu času hluk nižší.

VTE neprodukují žádné emise, odpad, nespotřebovávají ani neznečišťují vodu či životní prostředí. ČR je v přepočtu na osobu velkým producentem skleníkových plynů: 12 tun CO2eq na osobu ročně. To je 2× více než světový průměr a 1,4× více než průměr EU. Hlavním zdrojem emisí v ČR jsou elektrárny a teplárny (33 %). Dále pak průmysl (28 %), silniční doprava (16 %) a lokální plynové a uhelné kotle (10 %). Přechod na bezuhlíkovou energetiku, tedy rychlá výstavba solárních a věrných elektráren, které se sezónně doplňují, v kombinaci s jadernými zdroji, je klíčové opatření pro snížení emisí a zpomalení probíhající klimatické změny.

Vliv VTE na ptactvo byl podroben mnoha detailním výzkumům. Dle dostupných studií je dlouhodobě největší hrozbou pro ptáky změna klimatu. VTE jsou pro ptáky viditelné, a se jim v naprosté většině případů vyhnou. Přesto střetům nelze nikdy 100% zabránit a pro minimalizaci rizika je nezbytné projekty VTE (zejména větší větrné parky) stavět mimo hlavní migrační trasy a hnízdiště. Před povolení výstavby VTE vždy probíhá mj. podrobný ornitologický průzkum.

Čtěte také: Obnovitelnost větrné energie

V praxi se tato ustanovení týkají především záměrů, kdy je výstavba větrných elektráren, ať už jednotlivých, nebo sdružených do větrných parků, navržena do území evropsky významných lokalit nebo ptačích oblastí či do blízkosti těchto území, a to zejména těch, kde jsou předmětem ochrany druhy, u nichž představuje závažné riziko ať už fragmentace cenných biotopů nebo přímé kolize s větrnými elektrárnami. Obdobně jako v případě národních parků a chráněných krajinných oblastí, území soustavy Natura 2000 jsou v metodickém pokynu Ministerstva životního prostředí z r.

Moderní VTE v lokalitách, kde hrozí v zimě námraza, jsou vybaveny automatickým systém proti zamrznutí („Anti-Icing“). Ten jednak snižuje riziko námrazy tím, že lopatky rotoru za relevantních klimatických podmínek zahřívá (primárně zbytkovým teplem generátorů a traf, nebo v případě potřeby elektrickým „topením“), a pokud se námraza přesto vytvoří, pak elektrárnu zastaví (a spustí program „zahřívání“, aby mohlo dojít po odmražení k opětovnému spuštění). Stroboskopický efekt nastává v případě, kdy je mezi sluncem a pozorovatelem točící se rotor, který způsobí střídání stínu a světla. Nepříjemné to může být zejména severně od VTE (slunce z jihu je nejsilnější) a do vzdálenosti cca 500m od VTE. S rostoucí vzdáleností se díky rozptylu světla postupně stírá rozdíl mezi stínem a světlem a efekt postupně „mizí“.

V rámci projektové přípravy a povolovacího procesu VTE se případný vliv stroboskopického efektu analyzuje. V případě negativních závěrů/dopadů stínu VTE na obydlí umožňuje řídící systém VTE nastavení, že se VTE v relevantních časech (několik minut denně v některých měsících) automaticky vypne. „Infrazvuk při činnosti VTE prakticky nevzniká, při podrobné analýze mohou být hladiny mírně zvýšené, ale jeho vliv na lidské zdraví je zanedbatelný“. říká Ing. Aleš Jiráska z Národní referenční laboratoře pro měření a posuzování hluku v komunálním prostředí (www.nrl.cz).

Vliv větrných elektráren na krajinný ráz a chráněná území

Výstavba větrných elektráren, často navíc sdružených do větrných parků (farem), ale i samotný jejich provoz může být v krajinářsky i biologicky hodnotné krajině značným problémem, a to např. jak z hlediska ochrany typického krajinného rázu, tak z hlediska negativních dopadů na chráněná území či volně žijící druhy živočichů, často druhy vzácné a chráněné0. Velmi tedy záleží na tom, v jakém území jsou větrné elektrárny budovány a jaké přírodní hodnoty jimi mohou být ovlivněny (včetně stanovení závažnosti těchto vlivů).

Ochranou krajinného rázu, ochranou cenných území i ochranou rostlin či volně žijících živočichů se podrobně zabývá zákon č. 114/1992 Sb., o ochraně přírody a krajiny, ve znění pozdějších předpisů (dále „ZOPK“). Podle § 12 odst. 1 ZOPK je krajinný ráz definován jako přírodní, kulturní a historická charakteristika určitého místa či oblasti. Krajinný ráz je chráněn před činností snižující jeho estetickou a přírodní hodnotu. Zásahy do krajinného rázu, zejména umisťování a povolování staveb, mohou být prováděny pouze s ohledem na zachování významných krajinných prvků, zvláště chráněných území, kulturních dominant krajiny, harmonické měřítko a vztahy v krajině.

Čtěte také: Životní prostředí a větrné elektrárny

Podle § 12 odst. 2 ZOPK je k umisťování a povolování staveb, jakož i k jiným činnostem, které by mohly snížit nebo změnit krajinný ráz, nezbytný souhlas orgánu ochrany přírody (formou závazného stanoviska nebo rozhodnutí). Podle § 12 odst. 3 ZOPK může orgán ochrany přírody (příslušný krajský úřad) k ochraně krajinného rázu s významnými soustředěnými estetickými a přírodními hodnotami, které nejsou zvláště chráněnými územími, zřídit obecně závazným právním předpisem přírodní park a stanovit omezení takového využití území, které by znamenalo zničení, poškození nebo rušení stavu tohoto území. Přírodní park je chráněným územím svého druhu, v němž jsou nařízením kraje podle § 77aodst. 2 ZOPK stanovena omezení využívání území konkrétními regulativy výstavby a konkrétní činnosti, které jsou vázány na předchozí souhlas orgánu ochrany přírody.

Národní parky jsou v § 15 ZOPK definovány jako rozsáhlá území, jedinečná v národním či mezinárodním měřítku, jejichž značnou část zaujímají přirozené nebo lidskou činností málo ovlivněné ekosystémy, v nichž rostliny, živočichové a neživá přírody mají mimořádný vědecký a výchovný význam. Základní ochranné podmínky národních parků, uvedené v § 16 ZOPK, zahrnují mj. zákaz stavět nové průmyslové stavby a měnit dochované přírodní prostředí v rozporu s bližšími podmínkami ochrany národního parku (tyto jsou součástí vyhlašovací dokumentace jednotlivých národních parků), v prvních zónách národních parků je povolování a umisťování nových staveb zakázáno úplně.

Chráněné krajinné oblasti jsou v § 25 ZOPK definovány jako rozsáhlá území s harmonicky utvářenou krajinou, charakteristicky vyvinutým reliéfem, významným podílem přirozených ekosystémů lesních a trvalých travních porostů s hojným zastoupením dřevin, popřípadě s dochovanými památkami historického osídlení. Krajinný ráz je tedy zahrnut přímo v jejich definici. Základní ochranné podmínky chráněných krajinných oblastí, uvedené v § 26 ZOPK, zahrnují mj. zákaz měnit dochované přírodní prostředí v rozporu s bližšími podmínkami ochrany chráněných krajinných oblastí, v prvních zónách je obdobně jako v případě národních parků povolování a umisťování nových staveb zakázáno úplně. V současné době jsou větrné elektrárny ve velkoplošných chráněných územích výjimkou (větrné elektrárny ne Mravenečníku v CHKO Jeseníky, povolené jako dočasné stavby do r. 2018). Území národních parků i chráněných krajinných oblastí se prozatím daří před záměry výstavby větrných elektráren udržet.

Dopad na ptactvo a biodiverzitu

Vliv větrných elektráren na avifaunu lze rozdělit na dvě skupiny: hnízdící v dané oblasti (podle studií není vliv na ně významný, ale i tak byly MŽP vymezeny „ptačí oblasti“) a tažné ptáky, kteří přes oblast putují (MŽP vymezilo zakázané prostory pro stavbu větrných elektráren). Navíc před každou stavbou větrné elektrárny musí v souladu se zákonem proběhnout řízení EIA, tj.

Pro některé druhy jsou prvkem v krajině, kterého se obávají, do jejich blízkosti tedy neusedají, udržují si od nich odstup. To však znamená, že přicházejí o část využitelných biotopů. Tento negativní vliv se dotýká především vrubozobých (labutě, husy, kachny), jeřábů, dropů a bahňáků, přičemž postiženi jsou více ptáci migrující a zimující než ptáci hnízdící. Pokud se však v okolí nenachází dostatek jiných vhodných biotopů, jsou k větrným elektrárnám tolerantnější a přiblíží se k nim i na 200 m. S časem se přitom situace příliš nemění, ptáci si na turbíny nezvyknou a odstup si zachovávají dlouhodobě.

Větrné elektrárny/parky představují pro ptáky bariéru, které je potřeba se vyhnout, tj. nadletět ji nebo obletět. Většinou je změna směru letu jen malá a nedůležitá, významnější vliv může mít ale u ptáků migrujících na dlouhé vzdálenosti, pokud se na jejich trase takových překážek vyskytuje mnoho.

Asi nejvíce řešeným vlivem větrných elektráren na ptáky je jejich mortalita způsobená kolizí s rotorem, jejímž důsledkem bývá zranění či úhyn jedince. Ohroženi jsou především ptáci s dlouhými křídly, často plachtící, špatně manévrující. Více postiženi bývají mladí ptáci, zřejmě vzhledem k jejich nezkušenosti. Ohroženější bývají samci, protože v době hnízdění častěji a dále létají za potravou než samice, příp. se chovají rizikově, např. zpívají ve vzduchu (skřivani), zahánějí soupeře apod.

Migranti jsou obětí kolizí méně často než ptáci místní, protože většinou přeletují oblast v dostatečné výšce a jednorázově, zatímco místní ptáci vykazují na lokalitě nejrůznější typy chování (včetně rizikových), a to opakovaně v průběhu roku. Konkrétně je v našich podmínkách potřeba věnovat pozornost dravcům, čápům a sovám, zohledněna musí být místa výskytu a hnízdění tetřeva hlušce, tetřívka obecného, chřástala polního, jeřába popelavého, dropa velkého, bukače velkého, bukáčka malého, lelka lesního, dudka chocholatého a bahňáků (čejka chocholatá, bekasina otavní, vodouš rudonohý).

Další aspekty vlivu větrných elektráren na životní prostředí

Technický vývoj postupně zásadně snížil hlučnost provozu větrných elektráren. U větrných farem hodnota hluku příliš nenarůstá, zvedá se pouze o několik decibelů, protože hluk vycházející z jednotlivých strojů se nesčítá. Výběr vhodné lokality je zásadním problémem při zřizování větrných elektráren. Současně se větrné elektrárny nesmějí zřizovat v maloplošných chráněných územích, v 1. zónách národních parků a chráněných oblastí.

Moderní, stále vyšší větrníky se v krajině neschovají, naopak mnohdy se stávají její dominantou. Je tak nutné zvážit pozitiva, která větrné elektrárny v podobě výroby energie přinášejí, s negativy, které se promítnou v koloritu krajiny. K jejich hlavnímu významu (výroba elektřiny) se dají přidat i dílčí klady. Například se dají využít k instalaci různých vysílačů.

Podle četných studií a pozorování bylo zjištěno, že zvířata si na občasnou zvýšenou hlučnost časem zvyknou a nedochází k jejich časté migraci. Podobně jako na zvěř, ani na ptactvo nebyl zjištěn zásadní negativní vliv. Ke střetům ptactva s lopatkami rotoru dochází zcela výjimečně. Důležité je umisťovat větrné elektrárny mimo tranzitní trasy ptáků a k místům výskytu chráněných druhů. Za zhoršených podmínkách ptáci vrtule zaznamenají opticky i mechanicky (tlaková vlna). Nastává zejména v zimních měsících, kdy je slunce nízko nad obzorem a při otáčení listů vrtule dochází k rytmickému střídání světla a stínu.

Větrné elektrárny v kontextu obnovitelných zdrojů

Větrná energie, podobně jako každý obnovitelný zdroj, výrazně přispívá k ochraně životního prostředí a snížení emisí v ovzduší. Nevypouštějí se žádné škodlivé plyny, toxické emise, radioaktivní látky ani sloučeniny, které jsou příčinou kyselých dešťů. Chrání se tak zdraví lidí, živočichů i rostlin.

Zastánci větrné a obnovitelných zdrojů argumentují tím, že vzhledem k nestálým povětrnostním podmínkám je potřeba tyto zdroje zálohovat, a tím se prodražují. Princip zálohování spočívá v instalaci jiného energetického zdroje, který je na činnosti větrné elektrárny nezávislý, a který v případě poruchy, nebo odstávky zajišťuje náhradní dodávku elektrické energie (např. distribuční síť ČEZ, kogenerační jednotka). U větrných elektráren je také výhodou to, že vítr fouká častěji v zimě, kdy je elektřiny potřeba nejvíce.

Environmentální dopady velkých větrných elektráren

S vyššími věžemi větrných elektráren přicházejí i větší problémy - při výrobě, dopravě i montáži. I když se to nedobře poslouchá, konstrukce větrných elektráren - produkujících čistou energii - je pro životní prostředí velmi zatěžujícím procesem. Nejde jen o naprosto neudržitelnou těžbu vzácných minerálů, které se požívají při sestavování magnetů v turbínách. Drtivá většina nosných věží větrných elektráren je sestavována z oceli, s listy z epoxydové pryskyřice či polyesterem vyztuženými skleněnými vlákny. A ocel použitá pro stavbu konvenčních věží větrných elektráren tvoří největší podíl emisí CO2 z větrné energie. Zatímco ocel po ukončení provozu nalezne jiné uplatnění, listy jsou většinou skládkovány. Za čistou energii se tak platí poměrně vysoká cena, která narůstá s tím, jak se staví stále vyšší a výkonnější větrné elektrárny.

Alternativy a inovace v konstrukci větrných elektráren

Ve švédské společnosti Modvion si uvědomili, že s vyššími věžemi větrných elektráren přicházejí i velké problémy - při výrobě, dopravě a montáži - a pokouší se hledat nová a neotřelá řešení. Mohou se pochlubit tím, že mají know-how pro stavbu vysokých věží větrných elektráren z obnovitelného materiálu. Jejich koncept je svým způsobem ne nepodobný nábytku z IKEA. Podle vlastní představy si objednáte jednotlivé moduly, dílky skládačky pro větrnou elektrárnu potřebné velikosti, a z nich pak můžete sestavit téměř libovolně vysokou věž. Modvion upozorňuje na to, že jedním z těch přiznaných nedostatků stávajících ocelových věží je vysoká hmotnost konstrukce, která si obvykle žádá další zapevnění, bytelné ukotvení, silnější základy a dodatečnou vnitřní oporu. Oproti tomu jsou jejich dřevěné věže o třetinu lehčí. A dodatečnou oporu si nežádají. Švédská společnost dále uvádí, že jimi produkované věžové konstrukce jsou vyrobeny z CLT vrstveného laminovaného dřeva, takže výsledné emise CO2 jsou záporné. Znamená to, že jejich věže snižují uhlíkovou stopu celé turbíny o více než 25 procent.

Ekonomické aspekty a cena větrné energie

Častým argumentem proti větrné energii, který bývá vyjadřován i představiteli Ministerstva průmyslu a obchodu a k němuž se připojil R. Hladík, je vysoká cena této energie pro spotřebitele a nízká kvalita v důsledku variability přírodních podmínek. Jaká je celá pravda? V r. 2004 byla průměrná cena silové elektřiny 93,5 haléře za kilowatthodinu a její spotřebitel v průměru zaplatil za kilowatthodinu 2,66 Kč. Současně byla výkupní cena větrné energie 2,70 Kč za kWh. Do ceny uhelné elektřiny však nejsou započítány externality, tj. náklady na znečištění životního prostředí, poškozování zdraví a rekultivaci krajiny. U jaderné energetiky jsou to i náklady na ochranu proti teroristickým akcím. Podle zahraničních zdrojů náklady na externality zvýší cenu elektřiny 0,5 až 3krát, podle domácích zdrojů minimálně 2krát. Tím se rozdíl mezi cenou z klasických zdrojů a z větru významně sníží. Dodejme, že náklady na výrobu jedné kWh z větru se díky rozvoji technologie za posledních dvacet let snížily zhruba na pětinu. Tento trend pokračuje. Navíc příplatek všech konečných zákazníků pro pokrytí vícenákladů z povinného výkupu energie v roce 2010, kdy se očekává roční výroba 930 gigawatthodin, bude kolem 10 h.

tags: #větrná #elektrárna #emise #dopad #na #životní

Oblíbené příspěvky:

• Pierre Teilhard de Chardin – analýza
• Informace o hlášení odpadů Havířov
• Problémy životního prostředí
• Dopady ekologicky zaměřených projektů
• Kotel na biomasu: pro a proti