Το κείμενο έχει προκύψει από στοιχεία και έρευνα που έχει κάνει ο χημικός μηχανικός Στάθης Λιδορίκης
Τα τελευταία χρόνια, πολλοί άνθρωποι έχουν αναγνωρίσει την αξία της αιολικής ενέργειας ως μια σημαντική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας μακροπρόθεσμα, επειδή ο άνεμος είναι ελεύθερος, καθαρός και ανανεώσιμος. Έτσι, η χρήση αιολικής ενέργειας βοηθά στη μείωση της εξάρτησης από την παραδοσιακή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με βάση τα ορυκτά καύσιμα. Αυτό με τη σειρά του διασφαλίζει την περιβαλλοντική βιωσιμότητα και την ασφάλεια του εφοδιασμού. Επιπλέον, σύμφωνα με διεθνή οικονομικά στοιχεία η αιολική ενέργεια πλησιάζει ή είναι πλέον οικονομικά αυτοσυντηρούμενη χωρίς εκτεταμένη κυβερνητική υποστήριξη.
Αιολική ενέργεια μπορεί να αξιοποιηθεί με μία μόνο ανεμογεννήτρια ή πολλές μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που συνήθως ονομάζεται αιολικό πάρκο. Ένα αιολικό πάρκο περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:
Ανεμογεννήτριες (wind turbines)
Πύργους (towers)
Mετασχηματιστές (transformers)
Eσωτερικοί δρόμοι πρόσβασης (internal access roads)
Σταθμός μετασχηματιστή (transformer station)
Σύστημα μεταφοράς που συνδέει την εγκατάσταση με το εθνικό δίκτυο.
Tα πτερύγια της ανεμογεννήτριας συλλέγουν την κινητική ενέργεια του ανέμου. Η ροή του ανέμου πάνω από τα πτερύγια προκαλεί ανύψωση που έχει ως αποτέλεσμα περιστροφή. Τα πτερύγια συνδέονται με έναν άξονα κίνησης που περιστρέφει μια ηλεκτρική γεννήτρια μέσω ενός κιβωτίου ταχυτήτων. Η αποδοτικότητα της παραγωγής αιολικής ενέργειας εξαρτάται κυρίως από την τοποθεσία του αιολικού πάρκου. Μια ανεπαρκής επιλογή χώρου θα οδηγούσε σε χαμηλότερη από την αναμενόμενη δέσμευση αιολικής ενέργειας, αυξημένο κόστος συντήρησης και ούτω καθεξής.
Η απόφαση σχετικά με το ποιες περιοχές πρέπει να ληφθούν υπόψη για την τοποθέτηση αιολικών πάρκων και πού να τοποθετηθούν οι ανεμογεννήτριες είναι μια πολύπλοκη μελέτη που περιλαμβάνει όχι μόνο τεχνικά ζητήματα, αλλά και οικονομικές, κοινωνικές και περιβαλλοντικές απαιτήσεις. Αυτή η πολυπλοκότητα προκύπτει λόγω του συνδυασμού εμποδίων στη διαδικασία χωροθέτησης, όπως περιβαλλοντικά, τοπογραφικοί και γεωγραφικοί περιορισμοί, δημόσια αντίθεση, ρυθμιστικά εμπόδια κ.λπ.
Οικονομικά ζητήματα
Οι οικονομικοί δευτερεύοντες παράγοντες που επηρεάζουν την επιλογή της τοποθεσίας περιλαμβάνουν το κόστος κεφαλαίου, το κόστος γης και τα λειτουργικά και διαχειριστικά έξοδα. Ένα από τα μεγαλύτερα πλεονεκτήματα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι ότι δεν υπάρχει κόστος καυσίμου κατά τη λειτουργία της μονάδας, επομένως η συμβολή του κόστους κεφαλαίου στη συνολική οικονομία των αιολικών πάρκων είναι πολύ υψηλή. Είναι σημαντικό να γίνονται οικονομικές εκτιμήσεις λαμβάνοντας υπόψη την αξία του χρήματος στο χρόνο, λόγω των μεγάλων περιόδων ζωής των έργων αιολικών πάρκων.
Κόστος Κεφαλαίου
Η κατασκευή, η ηλεκτρική σύνδεση, η σύνδεση δικτύου, ο σχεδιασμός, οι ανεμογεννήτριες, οι εγκρίσεις, οι βοηθητικές παροχές (utilities) και η διαχείριση είναι τα κύρια στοιχεία του κόστους κεφαλαίου για έργα αιολικών πάρκων. Θα υπάρχουν μετεωρολογικοί πύργοι που θα περιλαμβάνουν ανεμόμετρα για τη μέτρηση της ταχύτητας και της κατεύθυνσης του ανέμου, ένας καταγραφέας δεδομένων (data logger) και ένας μετεωρολογικός ιστός. Για την κατασκευή αυτών των πύργων θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν χαλύβδινος σωλήνας ή δικτυωτό πλέγμα και θα είναι ελεύθεροι να στέκονται ή στερεωμένοι. Για την κατασκευή ενός τέτοιου μετεωρολογικού πύργου απαιτείται να ληφθεί ειδική άδεια.
Το κόστος κεφαλαίου που σχετίζεται με αυτά τα στοιχεία θα αλλάζει λόγω της περιοχής στην οποία βρίσκεται το αιολικό πάρκο. Για την προετοιμασία της εγκατάστασης των ανεμογεννητριών, θα χρειαστεί ο καθαρισμός περίπου 150-250 πόδια γύρω από μια τοποθεσία ανεμογεννητριών. Κατασκευάζονται ηλεκτρικές γραμμές σύνδεσης ανεμογεννητριών και υποσταθμού. Με βάση τη γεωμετρία του εδάφους, το κόστος αυτών των γραμμών ποικίλλει. Ακόμα και το κτίριο λειτουργίας και συντήρησης (Operations and Maintenance, O&M) θα χρειάζεται νέους δρόμους, σύστημα συλλογής λυμάτων στον κύριο συλλέκτη ή εγκατάσταση δημοτικής σύνδεσης νερού. Επιπλέον, ένα από τα έξοδα που πρέπει να ληφθούν υπόψη είναι τα υπολείμματα των εργασιών κατασκευής (μπάζα).
Τα κύρια στοιχεία κεφαλαιουχικών δαπανών ενός τυπικού έργου αιολικής ενέργειας περιλαμβάνει: το κόστος ανεμογεννητριών (περίπου 64%), το κόστος κατασκευής (περίπου 13%) και τις ηλεκτρικές υποδομές (περίπου 8%). Το ποσό της υποδομής μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας (transmission infrastructure) που πρέπει να εγκατασταθεί αυξάνει άμεσα το κόστος κατασκευής αιολικού πάρκου. Αυτό σημαίνει ότι κατά την επιλογή μιας τοποθεσίας εγκατάστασης ανεμογεννητριών θα πρέπει να λαμβάνεται σοβαρά υπόψη η διαθεσιμότητα υφιστάμενων γραμμών μεταφοράς.
Κόστος γης
Για την επιλογή της τοποθεσίας, κύριος οικονομικός παράγοντας είναι το κόστος της γης όπου κατασκευάζεται το αιολικό πάρκο. γιατί, το κόστος της γης εξαρτάται κυρίως από την περιοχή, την κατάσταση του εδάφους και την απόσταση από την κατοικημένη περιοχή. Δεδομένου ότι απαιτούνται μεγάλες εκτάσεις για αιολικά πάρκα, το ενοίκιο ή το κόστος της γης γίνεται ο κύριος παράγοντας επιλογής τοποθεσίας.
Για ένα εμπορικά βιώσιμο έργο, το μέγεθος της επιλεγόμενης περιοχής αποτελεί μια κρίσιμη παράμετρο. Καθώς το μέγεθος μεγαλώνει, αυξάνεται και η πιθανότητα αντιμετώπισης με περισσότερους από έναν ιδιοκτήτες γης. Ιδανική περίπτωση είναι η επικοινωνία με λίγους γαιοκτήμονες που μπορούν να δώσουν αποκλειστικά δικαιώματα στον ιδιοκτήτη του έργου αιολικής ενέργειας.
Περιβαλλοντικά ζητήματα
Ως ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, το αιολικό πάρκο δεν προκαλεί μείωση των φυσικών πόρων. Ως αποτέλεσμα του ότι δεν υπάρχει άλλη είσοδος εκτός από τον άνεμο, δεν υπάρχει σχηματισμός εκπομπών κατά τη διαδικασία παραγωγής ενέργειας. Οι ανεμογεννήτριες, όμως, μπορούν να προκαλέσουν θόρυβο ενώ λειτουργούν και η εικόνα τους μπορεί να είναι ασυμβίβαστη με τη γενική άποψη της περιοχής. Η άγρια ζωή και τα απειλούμενα είδη θα μπορούσαν να διαταραχθούν κατά την κατασκευή του αιολικού πάρκου.
Οπτική επίδραση
Οι ανεμογεννήτριες βρίσκονται σε τοποθεσίες που έχουν αέρα και τις περισσότερες φορές, αυτά τα μέρη είναι πολύ ορατά. Για πολλούς ανθρώπους, αυτοί οι μεγάλοι πύργοι με 2 ή 3 λεπίδες δημιουργούν οπτική ρύπανση. Για να ελαχιστοποιηθούν οι επιπτώσεις της οπτικής ρύπανσης, πολλοί επενδυτές προχωρούν στις παρακάτω ενέργειες:
Ο πύργος της ανεμογεννήτριας, το nacelle και τα πτερύγια καθώς και το κιβώτιο του μετασχηματιστή, είναι βαμμένα σε ουδέτερο χρώμα για να ταιριάζει με το περιβάλλον.
Η ανεμογεννήτρια τοποθετείται έτσι ώστε να μειώνεται πιθανότητα πτώσης του σκιώδους τρεμοπαίγματος στις γύρω κατοικημένες κατασκευές.
Άγρια ζωή και απειλούμενα είδη
Τα αιολικά πάρκα επηρεάζουν τα πτηνά κυρίως μέσω των παρακάτω ενεργειών:
Σύγκρουση με ανεμογεννήτριες και συναφείς γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας,
Διαταραχή που οδηγεί σε μετατόπιση, συμπεριλαμβανομένων εμποδίων στην κίνηση,
Απώλεια βιότοπου λόγω ανεμογεννητριών.
Για να ελαχιστοποιηθεί ο κίνδυνος σύγκρουσης πουλιών, η επιλογή τοποθεσίας πρέπει να γίνεται με ακρίβεια. Ωστόσο, η λήψη αποφάσεων στην επιλογή τοποθεσίας είναι προβληματική λόγω του ότι οι δρόμοι μετανάστευσης των πτηνών μπορεί να διαφέρουν από έτος σε έτος. Απαιτείται μακροχρόνια παρακολούθηση πριν από τη λήψη της απόφασης. Επίσης, οι βιότοποi εδάφους και νερού πρέπει να προστατεύονται από πιθανές επιπτώσεις των έργων αιολικών πάρκων.
Hλεκτρομαγνητική παρεμβολή
Οι ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές είναι μια ηλεκτρομαγνητική διαταραχή που διακόπτει, εμποδίζει ή υποβαθμίζει την αποτελεσματική απόδοση ηλεκτρονικών ή ηλεκτρικών συσκευών. Οι ανεμογεννήτριες ενδέχεται να αντανακλούν, να διασκορπίζουν ή να διαθλούν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα που με τη σειρά τους παρεμβαίνουν στο αρχικό σήμα που φθάνει στον δέκτη. Σύμφωνα με σχετικές μελέτες, βασικές παράμετροι που επηρεάζουν την έκταση των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών είναι το υλικό κατασκευής των πτερυγίων και η ταχύτητα περιστροφής.
Επιπτώσεις από τον θόρυβο
Ο θόρυβος μπορεί γενικά να ταξινομηθεί σύμφωνα με τις δύο κύριες πηγές του: αεροδυναμικός και μηχανικός. Ο αεροδυναμικός θόρυβος παράγεται όταν τα πτερύγια της ανεμογεννήτριας αλληλεπιδρούν με στροβίλους που προκαλούνται από την ατμοσφαιρική αναταραχή. Ο μηχανικός θόρυβος δημιουργείται από τα μηχανήματα του ρότορα όπως το κιβώτιο ταχυτήτων και η γεννήτρια. Ο θόρυβος θα μπορούσε να μειωθεί με καλύτερα σχεδιασμένη γεωμετρία πτερυγίων και με επιλογή κατάλληλων συνθηκών λειτουργίας.
Κοινωνικοί παράγοντες
Οι κοινωνικοί παράγοντες που επηρεάζουν την επιλογή μιας τοποθεσίας περιλαμβάνουν την αποδοχή του κοινού, την απόσταση από την κατοικημένη περιοχή και εναλλακτικές επιλογές χρήσης γης του υποψήφιου αιολικού πάρκου. Ορισμένες ρυθμιστικές (regulatory) διαδικασίες ενδέχεται να θέτουν περιορισμούς ή κίνητρα για την εφαρμογή έργων αιολικών πάρκων. Η δημόσια αποδοχή είναι ζωτικής σημασίας για την εφαρμογή αυτού του είδους έργων. Το κοινό μπορεί να αντιταχθεί σε έργα λόγω πιθανών περιβαλλοντικών ή κοινωνικών επιπτώσεων. Η απόσταση από την κατοικημένη περιοχή έχει ιδιαίτερη σημασία να μην παρεμβαίνει στην κοινωνική ζωή κατά την κατασκευή ή τη λειτουργία του αιολικού πάρκου. Πιο συγκεκριμένα:
Κανονιστικά όρια (Regulatory Boundaries)
Μπορεί να υπάρχει κάποιo εθνικό ή διεθνές επίπεδο ρύθμισης που σχετίζεται με την κατασκευή και τη λειτουργία αιολικών πάρκων. Αυτοί οι κανονισμοί πρέπει να διερευνηθούν πριν από την αξιολόγηση της κοινωνικοπολιτικής θέσης ενός έργου αιολικής ενέργειας. Ορισμένα κράτη ενθαρρύνουν τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και αναπτύσσουν ειδικούς κανονισμούς για τις μονάδες παραγωγής ανανεώσιμης ενέργειας. Από την άλλη πλευρά, ενδέχεται να υπάρχουν ορισμένοι περιορισμοί που σχετίζονται με την κατασκευή και τη λειτουργία της μονάδας παραγωγής ενέργειας. Για παράδειγμα, σε πολλές από τις εθνικές νομοθεσίες, υπάρχει μια απόσταση όπου οι ανεμογεννήτριες βρίσκονται από το μεταναστευτικό πέρασμα των πουλιών.
Δημόσια αποδοχή
Το κοινό είναι το πιο ζωτικό στοιχείο μιας περιοχής και η αντίθεσή τους σε ζητήματα μπορεί να οδηγήσει στην κατάργηση των προτεινόμενων έργων. Η υποστήριξη του κοινού για την παραγωγή αιολικής ενέργειας αναμένεται να είναι γενικά υψηλή αλλά τα προτεινόμενα αιολικά πάρκα συχνά έχουν αντιμετωπιστεί με έντονη τοπική αντίθεση. Γι’ αυτό, πριν αποφασιστεί η κατασκευή ενός αιολικού πάρκου σε μια περιοχή, θα πρέπει να έχει προηγηθεί λεπτομερής ενημέρωση του ευρύτερου κοινού και ειδικά σε περιπτώσεις κατά τις οποίες η εναλλακτική χρήση γης ή το γενικότερο τοπίο είναι πιο ευεργετικό για το κοινό από ό, τι η εγκατάσταση ενός αιολικού πάρκου.
Χρήσεις γης
Η χρήση γης επηρεάζει την απόφαση της εγκατάστασης αιολικού πάρκου από δύο απόψεις. Πρώτον, υπάρχουν ορισμένες περιπτώσεις όπου δεν μπορούν να κατασκευαστούν αιολικά πάρκα αν και ανιχνεύθηκε επαρκής ταχύτητα ανέμου. Αυτές οι περιπτώσεις σχετίζονται κυρίως με τη χρήση γης ή την κατάσταση. Οι περιορισμοί που σχετίζονται με τη γη είναι:
Δασική περιοχή
Υγροβιότοποι (Wetlands)
Γη υψηλής απόδοσης
Αρχαιολογικές περιοχές
Aεροπορικές ζώνες (Aviation zones)
Στρατιωτικές ζώνες
Οι εναλλακτικές χρήσεις γης του χώρου εγκατάστασης του αιολικού πάρκου, επηρεάζουν την απόφαση για το αιολικό πάρκο. Πιο ευεργετικές χρήσεις γης για το κοινό, όπως η γεωργία, το ενδεχόμενο κατοίκησης ή βιομηχανικής περιοχής και ο τουρισμός προκαλούν αντιθέσεις, γι’ αυτό και απαιτείται μια πιο λεπτομερής ανάλυση της απόφασης.
Απόσταση από κατοικημένη περιοχή
Οι ανεμογεννήτριες είναι γιγαντιαίες μηχανές ύψους άνω των 120 μέτρων και έχουν πτερύγια που εκτείνονται σε έκταση έως 6.000 m2 Λόγω του μεγάλου μεγέθους τους, αυτά τα μηχανήματα έχουν τη δυνατότητα να διαταράξουν την οπτική σκηνή. Εκτός αυτού, ο θόρυβος και οι δονήσεις που προέρχονται από τις ανεμογεννήτριες μπορεί να προκαλέσουν στους κατοίκους διαταραχές ύπνου, πονοκεφάλους, θόλωση. Αυτοί οι τύποι παραπόνων μπορούν να αποφευχθούν εάν οι ανεμογεννήτριες βρίσκονται σε μεγάλη απόσταση από την κατοικημένη περιοχή. Επιπλέον, η κατασκευή αιολικού πάρκου μπορεί να διαταράξει την κοινωνική ζωή στην περιοχή για μεγάλο χρονικό διάστημα λόγω των μεγάλων φορτηγών που μεταφέρουν πτερύγια και μπάζα από τις εκσκαφές εργοταξίων και μηχανήματα κατασκευής.
