Title:

Energetyczne i akustyczne uwarunkowania lokalizacji farm wiatrowych : rozprawa doktorska

Alternative title:

Energy and acoustic conditions for the location of wind farms.

Creator:

Wolniewicz, Katarzyna

Contributor:

Wesołowski, Mirosław [Promotor] ; Zagubień, Adam [Promotor] ; Małachowski, Jerzy [Recenzja] ; Katzer, Jacek [Recenzja] ; Cichocki, Krzysztof [Recenzja]

Subject:

turbiny wiatrowe ; odnawialne źródła energii ; hałas ; infradźwięki ; propagacja hałasu ; warunki wietrzne ; dobór turbin wiatrowych

Description:

Podjęta w rozprawie doktorskiej tematyka wynika ze zwiększonego popytu na energię elektryczną, szczególnie pochodzącą ze źródeł odnawialnych. Zadaniem inżynierii lądowej jest kształtowanie powierzchni Ziemi pod potrzeby egzystencji człowieka. Przekształcając obszar ziemi pod elektrownię wiatrową musimy mieć na uwadze charakter zagospodarowania przestrzeni, który determinowany jest przez dopuszczalne poziomy hałasu w środowisku. Wciąż rosnące potrzeby energetyczne mogą zostać w dużej mierze zaspokojone poprzez wytypowanie i przekształcenie terenu pod przyszłą elektrownię wiatrową. Energetyka wiatrowa na lądzie stanowi dynamicznie rozwijający się sektor energetyki odnawialnej i ma wszelkie predyspozycje do tego, by stać się odpowiedzią zarówno na kryzys klimatyczny, jak i gospodarczy. Rozwój energetyki wiatrowej poza ograniczeniami ustawowymi determinowany jest odpowiednimi warunkami wietrznymi oraz dostępnością terenu przeznaczonego pod elektrownię. Zakres pracy doktorskiej obejmuje analizy wietrzności oraz hałasu pochodzącego od turbin wiatrowych (WT) determinujących lokalizację farmy wiatrowej (WF). Wybór terenu lokalizacji elektrowni ograniczony jest głównie warunkami wietrznymi oraz zabudową chronioną akustycznie (jednorodzinną, wielorodzinną i zagrodową). Odległość WT od danej zabudowy uzależniona jest z jednej strony od emisji źródła, a z drugiej od dopuszczalnego poziomu hałasu na terenie chronionym akustycznie. Podstawowe narzędzia, które determinują lokalizację przyszłych farm wiatrowych to: zapisy miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego, mapy topograficzne, identyfikacja szorstkości terenu i stałych barier, założenia dotyczące warunków wietrznych, dobór wysokości i mocy turbin wiatrowych. Wizja lokalna w miejscu lokalizacji przyszłej farmy wiatrowej dostarcza informacji o stanie rzeczywistym (zapisy fotograficzne, dane z GPS, a także pełny i szczegółowy opis wszystkich barier występujących w danej lokalizacji). Przeszkody, które mogą wpływać na potencjał energetyczny wiatru, to zazwyczaj budynki przemysłowe, budynki mieszkalne, lasy, pojedyncze drzewa, kominy, inne turbiny wiatrowe, wieże obserwacyjne, wieże komunikacyjne, wzgórza, góry, hałdy, mosty itp. Poprawnie przeprowadzona kampania pomiarowa warunków wietrzności musi uwzględniać powyższe uwarunkowania. Brane są pod uwagę warunki lokalizacyjne oraz wymogi ochrony środowiska przy zachowaniu szeroko pojętej optymalizacji pozyskiwanej energii elektrycznej. Decyzje podjęte na tym etapie determinują dalszy przebieg realizacji przedsięwzięcia. Odpowiednio wykonana koncepcja techniczna pozwala na minimalizację ryzyka inwestycyjnego oraz optymalizację kosztów na etapie projektowym, budowlanym i eksploatacyjnym. W procesie ustalania lokalizacji i doboru urządzeń farmy wiatrowej zauważa się brak koordynacji działań zespołów projektowych. Proces doboru turbin WF zaczyna się zwykle od ustalenia dostępności urządzeń na rynku. Inwestor wskazuje grupę urządzeń do dalszych analiz. Następnie zespoły specjalistów przystępują do projektowania. Ponieważ bardzo ważny jest aspekt ekonomiczny przedsięwzięcia, badana jest produktywność przyszłej elektrowni. Mając to na uwadze zespół energetyczny wybiera jeden typ urządzenia oraz konkretne punkty posadowienia turbin, następnie grupa akustyków przyjmuje WF do analiz. Ze względu na uwarunkowania środowiskowe i przestrzenne zespół akustyków często wprowadza zmiany lokalizacji turbin oraz korekty trybów pracy urządzenia. Korekta polega na ograniczeniu mocy akustycznej urządzenia kosztem produktywności, a tym samym wydłużeniu czasu zwrotu kosztów inwestycji. Problem ten dotyczy wszystkich realizowanych projektów.

Place of publishing:

Koszalin

Publisher:

[s.n.]

Date:

2022

Type:

rozprawa doktorska

Format:

application/pdf

Language:

pol

Rights:

Biblioteka Politechniki Koszalińskiej

Access rights:

internet

License:

Creative Commons BY-NC 4.0