Máme v Česku pro větrné elektrárny vhodný vítr? Fouká tady dost?
V České republice stojí přes 200 větrných elektráren, které pokrývají zhruba 1 % celkové spotřeby elektřiny. Pro srovnání – sousední Polsko pokrývá už nyní z větru 13 % své spotřeby a vnitrozemské Rakousko 14 %. Lidé si proto často myslí, že tady více elektráren není, protože nemáme dost větru. To ale není pravda. Důvodem byl nezájem a nízká podpora pro čisté zdroje ze strany státu v minulé dekádě. To se však zásadně změnilo a větrných elektráren bude postupně přibývat.
Potenciál větru je v České republice vysoký. Větrná energetika by teoreticky mohla pokrýt sto procent české spotřeby elektřiny. Je ale třeba respektovat přísné hlukové limity a zohlednit faktory, jako je vyloučení výstavby ve zvláště chráněných územích. Větrné elektrárny by tak – po zohlednění všech limitů – byly schopny zajistit až třetinu aktuální roční spotřeby elektřiny v Česku. V obecné rovině lze říct, že stavět větrné elektrárny v krajině se vyplatí v místech, kde naměříme ve stometrové výšce průměrnou rychlost větru 6 metrů za vteřinu a více. A že takových míst není málo, to je vidět v přiložené mapě.
Jaká je energetická návratnost větrných elektráren? Vyplatí se?
Podle výpočtů a měření potřebuje moderní větrná elektrárna jen devět měsíců, než vyprodukuje takový objem energie, která se spotřebovala na její výrobu. Při projektování se počítá s tím, že životnost zařízení je 25 let. Z toho je zřejmé, že elektrárna vyrobí mnohonásobně více energie, než se při její výrobě spotřebuje.
Díky nulovým nákladům na palivo, nízké náročnosti na údržbu a spolehlivosti technologie je výroba energie z větru spolu s energií ze slunce nejlevnější ze všech nově stavěných zdrojů. Tím, že v České republice v dohledné době určitě nepřestane foukat, jedná se o spolehlivý, obnovitelný a finančně výhodný zdroj energie.
Co se s větrnou elektrárnou stane, až doslouží? Lze ji recyklovat?
Životnost větrné elektrárny je 25 let a je z 88-90 procent recyklovatelná. Po ukončení provozu a likvidaci větrné elektrárny bude místo zcela v původním stavu, bez jakýchkoliv trvalých změn, které jsou naopak nedílnou součástí například důlní činnosti. Kromě úplného odstranění elektrárny a uvedení místa do původní podoby přichází také v úvahu takzvaný repowering, kdy je starší a vysloužilá větrná elektrárna nahrazena na původním místě elektrárnou novou a moderní, která vyrobí násobně více elektřiny.
Repowering umožňuje využít stávající infrastrukturu, což minimalizuje náklady a environmentální dopad. Navíc, moderní větrné turbíny jsou efektivnější a mohou fungovat při nižších rychlostech větru, čímž se zvýší celková výroba elektřiny na stejném místě. Tímto způsobem lze prodloužit životnost větrné farmy a zvýšit její přínos pro energetickou síť bez potřeby nových stavebních zásahů.
Recyklace větrné elektrárny zahrnuje různé části: stavební beton ze základů, ocel, měď nebo křemík se bez problémů recyklují a najdou své nové využití. Nejsložitější na recyklaci jsou lopatky rotoru, vyrobené ze sklolaminátu a uhlíkových vláken, které jsou navrženy pro extrémní podmínky a dlouhou životnost. Tyto lopatky se po demontáži rozřezávají na menší kusy pro snadnější transport. Následně se recyklují ve specializovaných továrnách. Mohou být znovu využity na dětských hřištích, nebo rozemlety a použity jako materiál při výrobě cementu, případně jako palivo v cementárnách, kde nahrazují fosilní zdroje.
Evropská větrná asociace WindEurope a další organizace pracují na zpřesnění regulace recyklace kompozitních materiálů a na vývoji nových, lépe recyklovatelných materiálů pro lopatky turbín.
Jak hlučná je větrná elektrárna?
Hluku se lidé v souvislosti s větrnými elektrárnami často bojí, což může být důsledkem špatných zkušeností s prvními prototypy turbín z počátku devadesátých let. Díky technologickému pokroku jsou však současné elektrárny nesrovnatelně tišší. Povolené hladiny hluku v místě nejbližší budovy jsou podle českých zákonů na úrovni 50 decibelů přes den a 40 decibelů v noci. Tato norma je jednou z nejpřísnějších v EU a moderní větrné elektrárny ji splňují zcela bez problémů při dodržení správných vzdáleností od obydlí, obvykle kolem 800 metrů.
Moderní větrné elektrárny se vyznačují konstrukcí, která zajišťuje nízkou hladinu hluku bez ohledu na velikost, a to díky optimalizaci rychlosti rotace a konfiguraci elektrárny. Tím umožňují, že i při menších vzdálenostech od nejbližších obydlí, například 500 metrů, již mohou splňovat hygienické limity. Hluková hladina moderní větrné elektrárny na této vzdálenosti může být srovnatelná s hlukem v obývacím pokoji. Vždy však záleží na konkrétním terénu a každý projekt je nutné vyhodnocovat jednotlivě.
Agentura ochrany přírody a krajiny ČR uvádí srovnání, že les ve vzdálenosti 200 metrů vydává při rychlostech větru 6-7 metrů za sekundu přibližně stejný hluk jako větrná elektrárna ve stejné vzdálenosti.
Jak změní větrná elektrárna krajinu?
Větrné elektrárny budou v krajině díky své výšce vždy viditelné. Některým lidem se pár citlivě umístěných větrníků líbí, jiným vadí. Zkušenosti z lokalit, kde větrné elektrárny již stojí, ukazují, že si na jejich přítomnost obyvatelé zvyknou podobně jako na stožáry elektrického vedení, sila či jiné stavby.
Kromě estetických a vizuálních aspektů je důležité zohlednit také efektivitu výroby energie. Například jedna moderní větrná elektrárna o výkonu 4,5 MW dokáže ročně vyrobit podobné množství elektřiny jako fotovoltaická elektrárna o ploše 12 hektarů. Pro představu, 12 hektarů je přibližně ekvivalentní 60 fotbalovým hřištím (1 hřiště = 0,2 hektaru). Tato informace podtrhuje význam větrných elektráren jako efektivního zdroje obnovitelné energie, který může na relativně malé ploše vyprodukovat velké množství elektrické energie, čímž přispívá k udržitelné energetické budoucnosti bez potřeby rozsáhlých ploch, jaké jsou vyžadovány pro solární panely.
Jaký vliv má větrná elektrárna na zvířata a ptáky?
Zvířata žijící na zemi si na větrné elektrárny snadno zvyknou. Potvrzují to například zkušenosti myslivců či zemědělců z míst, kde již větrníky stojí.
Situace s ptáky a netopýry je samozřejmě složitější. I proto patří vliv větrných elektráren na ptactvo a populace netopýrů k nejpodrobněji zkoumaným environmentálním aspektům této technologie. Možný vliv na živočichy je u každého projektu podrobně zkoumán a posuzován v tzv. procesu EIA. Díky moderním technologiím a rozvoji poznání umíme lépe určit, kde stavět, aby větrné parky nestály v trasách migračních tahů či nocovišť. Účinná se ukazují i další opatření, jako například obarvení lopatek či instalace radarů, které umí rozeznat siluetu velkých dravých ptáků a elektrárnu vypnout.
Čísla v každém případě ukazují, že větrné elektrárny jsou pro ptáky mnohem méně nebezpečné než prosklené budovy, kočky či automobily.
Ovlivňují větrníky cenu nemovitostí?
Není prokázáno, že by větrné elektrárny snižovaly ceny nemovitostí v jejich blízkosti. Naopak, v obcích, kde již větrné elektrárny stojí, se nadále staví domy, často dokonce ještě blíže k těmto elektrárnám. Příkladem je obec Břežany na Znojemsku, kde větrný park stojí již více než 15 let. Místní obyvatelé nyní souhlasili s tzv. repoweringem, což znamená obnovu stávajících elektráren za nové, výkonnější modely. Tento krok svědčí o tom, že přítomnost větrných elektráren není pro místní komunitu překážkou, ba naopak jsou s nimi smířeni a podporují jejich modernizaci.
Způsobuje větrná elektrárna podzemní vibrace?
Vibrace při výstavbě větrných elektráren mohou vznikat hlavně během průjezdů těžkých nákladních vozidel nebo při použití stavební techniky při zemních pracích a betonování. Například při vibrování betonu nebo instalaci betonových konstrukcí. Tyto vibrace jsou však pouze krátkodobé a omezují se na běžnou pracovní dobu.
Po spuštění elektrárny se neočekává, že by vznikaly vibrace, které by negativně ovlivnily okolí nebo obyvatele. Mohou se objevit pouze mírné vibrace, které se přes železobetonové základy přenáší do hornin, ale po několika desítkách metrů jsou již zcela utlumeny.
Ruší větrná elektrárna signál?
V České republice se dnes televizní signál šíří digitálně, což výrazně snižuje pravděpodobnost jakéhokoli rušení. Listy rotorů větrných elektráren jsou navíc konstruovány z nevodivých kompozitních materiálů, konkrétně z epoxidové pryskyřice vyztužené laminátem. Díky tomu nevytvářejí odrazivé plochy, které by mohly způsobit interference se signálem, a vliv na kvalitu televizního vysílání je tak prakticky vyloučen.
Bude v zimě dělat problémy námraza na lopatkách?
Moderní větrné elektrárny jsou vybaveny technologií Anti-Icing System podobně jako letadla. Umí tedy rozpoznat tvořící se námrazu a spustit vyhřívání lopatek. Senzory zaznamenávají případné nepravidelné vibrace listů rotoru způsobené námrazou. Při přetížení rotoru dojde k řízenému zastavení otáček a k automatickému vypnutí větrné elektrárny. Pak je riziko padajícího ledu podobné jako u jiných výškových staveb. Listy stroje však stojí, námraza tedy nemůže nikam odlétávat, jak občas tvrdí někteří diskutéři na internetu.
Co je to stroboskopický nebo shadow flicker efekt a co se s ním dá dělat?
Větrné elektrárny se projevují jednak statickými optickými jevy v podobě jejich trvalé viditelnosti v krajině, jednak dynamickými efekty, spojenými s pohybem listů rotoru větrných elektráren. Dynamické efekty z hlediska hodnocení vlivu na obyvatelstvo rozdělujeme na stroboskopický efekt a shadow flicker efekt.
Stroboskopický efekt vzniká při odrazech světla, zejména slunečního záření, od listů rotoru, což způsobuje periodické světelné záblesky. Tento efekt byl v praxi omezen díky speciální povrchové úpravě lopatek, která brání nepříjemným odrazům. Povrch lopatek je navržen v souladu s požadavky Armády ČR a řízení letového provozu, čímž je zajištěno, že nedochází k obtěžování obyvatel tímto jevem.
Shadow flicker efekt, často označovaný jednoduše jako flicker efekt, vzniká tehdy, když rotující listy větrné elektrárny periodicky zakrývají sluneční kotouč a vrhají pohyblivé stíny na zemský povrch. K tomuto jevu dochází pouze za specifických podmínek: větrná elektrárna musí být v provozu, slunce musí svítit, a rotor musí být natočen kolmo k dotčeným objektům. Tento efekt se objevuje především během východu a západu slunce, a to pouze v době, kdy je obloha jasná. Intenzita tohoto jevu se zmenšuje se vzdáleností od větrné elektrárny. Ve vzdálenosti větší než desetinásobek průměru rotoru je flicker efekt velmi slabý a nepředstavuje významné obtěžování pro obyvatelstvo.
Na základě zkušeností z praxe v zemích Evropské unie* se flicker efekt hodnotí především v oblasti do vzdálenosti odpovídající desetinásobku průměru rotoru větrných elektráren. S rostoucí vzdáleností mezi pozorovatelem a větrnou elektrárnou se intenzita flicker efektu plynule snižuje. Modelové výpočty v této studii proto sledují dopad flicker efektu v rámci této vzdálenosti, přičemž je kladen důraz na minimalizaci jeho vlivů na obyvatelstvo.
* Parsons Brinckerhoff for the Department of Energy and Climate Change, Update of UK Shadow Flicker Evidence Base, Final Report, London, 2011
Ovlivňují větrné elektrárny mikroklima a spodní vody?
Větrné elektrárny ovlivňují mikroklima především tím, že spotřebovávají energii proudícího vzduchu a zvyšují turbulenci v jeho okolí. V bezprostřední blízkosti větrných farem dochází ke snížení rychlosti větru a ke zvýšení míry promíchávání vzduchu. Tento efekt je patrný zejména v nočních hodinách, kdy stabilizace atmosféry způsobuje, že vzduch u země je chladnější než ve vyšších vrstvách. Větrné turbíny však tento stabilní stav narušují a způsobují promíchávání teplejšího vzduchu z výšky s chladnějším vzduchem u povrchu, což může vést k mírnému zvýšení noční teploty. Toto zvýšení průměrné noční teploty bylo zaznamenáno u velkých větrných farem, ale v členitých terénech, tento efekt nebyl pozorován.
Pokud jde o vliv větrných elektráren na spodní vody, současný výzkum nenaznačuje, že by měly přímý dopad. Změny mikroklimatu způsobené větrnými turbínami, zejména mírné zvýšení teploty vzduchu a turbulence, mají pouze lokální dopad a neovlivňují atmosférické procesy ve vyšších vrstvách, které by mohly výrazně ovlivnit srážkové režimy a tedy i zásoby podzemní vody. Modelové simulace ukazují, že i při masivním rozšíření větrné energie by klimatické dopady byly stále velmi malé ve srovnání s jinými faktory, jako je například změna klimatu způsobená emisemi skleníkových plynů.
Závěrem lze říci, že vliv větrných elektráren na mikroklima je omezen na lokální zvýšení turbulence a teploty, zejména v noci, ale neexistují žádné důkazy o tom, že by tento efekt měl zásadní dopad na spodní vody či zásoby srážek.