Mätning av ljudimmission från vindkraftverk enligt Elforsk 98:24

Transkript

1 LJUDMÄTNINGSRAPPORT 1 (31) Sletås 1:2, Bohult Mätning av ljudimmission från vindkraftverk enligt Elforsk 98:24 ÅF-Ingemansson är ackrediterat av SWEDAC för metoden Mätning av bullerimmission från vindkraftverk Elforsk rapport 98:24. Provningen har utförts i enlighet med metoden med vissa avsteg som dokumenteras i rapporten. Provningsresultatet avser endast de provade objekten ÅF-Infrastructure AB, Ljud och Vibrationer ÅF-Infrastructure AB, Grafiska vägen 2A, Box 1551 SE Göteborg Telefon Fax Säte i Stockholm. Org.nr VAT nr SE Certifierat enligt SS-EN ISO 9001 och ISO 14001

2 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) Handläggare Elis Johansson Tel +46 (0) Mobil +46 (0) Fax elis.johansson@afconsult.com Uppdragsnr Dokumentnamn: Rapport nr: _C Rapporttyp: Ljudimmissionsrapport Författare: Elis Johansson Kvalitetsansvarig: Martin Almgren Mätpersonal: Niklas Carlsson och Elis Johansson Mätplats: Sletås 1:2, vindpark Bohult, Halmstads kommun Mätdatum: till Kund: Arise Windfarm 21 AB Sammanfattning Ljudtrycksnivån vid bostaden Sletås 1:2 nära vindparken Bohult i Halmstads kommun har mätts den till Ljudnivån vid bostaden har mätts med metod C beskriven i Elforsk rapport 98:24 som anvisas av Naturvårdsverket för kontroll av vindkraftljud. Det går på grund av högt vindalstrat bakgrundsljud inte att bestämma nivån av vindkraftljudet. Däremot kan ett högsta värde på vindkraftsljudet vid bostaden bestämmas med denna metod. Ljudet har mätts med en mikrofon som en fasadmätning. Resultatet är att en övre gräns för aggregatbullret vid mätningen är 39 dba. Eftersom ljudet har bestämts som en övre gräns går det med säkerhet säga att Naturvårdsverkets riktvärde klaras vid den aktuella mätplatsen. ÅF-Infrastructure AB, Ljud och Vibrationer Ort: Göteborg Datum: HANDLÄGGARE, GRANSKARE

3 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) Innehållsförteckning 1 BAKGRUND MÄTMETOD LJUDIMMISSION MÄTNINGSFÖRUTSÄTTNINGAR Vindkraftverk Mätutrustning Mätpunkt Drifts- och väderförhållanden ANALYS AV MÄTNING Bestämning av vindhastighet Uppmätt ljudtrycksnivå Korrigering för bakgrundsljud Resultat som siffervärden Tonanalys MÄTOSÄKERHET AVSTEG FRÅN MÄTSTANDARDEN SLUTSATS REFERENSER BILAGA 1. FIGURER OCH DIAGRAM A. Verkets effektkurvor B. Nacelleanemometermetoden C. Uppmätta värden över tid D. Totalljud och bakgrundsljud över vindhastighet E. Totalljud korrigerat för bakgrundsljud över vindhastighet F. Ljudtrycksnivån över frekvens för olika vindhastigheter BILAGA 2. TEKNISKA DATA BILAGA 3. FOTOGRAFIER FRÅN MÄTNINGEN BILAGA 4. MÄTPUNKTENS PLACERING... 31

4 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) 1 Bakgrund Sedan jan 2014 har vindkraftverken i vindparken Bohult (Halmstads kommun) varit i drift. Totalt finns det 8 st verk i vindparken. Verken är av märket GE och typen med maxeffekten 1,6 MW. Mätpersonal var närvarande vid uppsättandet av mikrofon den 6:e oktober och nedplockande av mikrofon den 7:e oktober. Däremellan har mätaren kontrollerats vid några tillfällen i övrigt har utrustningen varit obevakad. I denna rapport redovisas resultat från ljudimmissionsmätningen vid Sletås 1:2 från till Resultatet ska enligt standarden redovisas som ljudtrycknivån vid vindhastigheten 8 m/s på 10 m höjd under referensförhållanden. 2 Mätmetod ljudimmission Ljudmätningen har utförts enligt Elforsk rapport 98:24 [1] med hjälp av en mikrofon som kontinuerligt mätt ljudnivån och loggats i en ljudnivåmätare. Mikrofonen har placerats dikt an på en mätskiva på fasaden på uthuset. Mikrofonen har placerats ca 1,5m ovan marken. Mikrofonen har försetts med ett primärt och ett sekundärt vindskydd. Ljudnivåmätaren placerades inomhus, säker från smuts och fukt. Efter att mätningen genomförts har data analyserats med hänsyn till väderförhållanden, producerad eleffekt och bakgrundsljud. Driftsdata har erhållits som medelvärden över 1-minutersperioder. Bakgrundsljudet har erhållits under tider då vindkraftverken varit avstängda. Verken har antagits varit avstängda då den producerade effekten varit mindre än 5 % av respektive verks maxeffekt, vilket motsvarar 80 kw. Bakgrundsljud består därför mestadels av vindbrus från träd och vegetation. Vid vissa tillfällen har ljudmätningen påverkats av ovidkommande ljud, t.ex. ljud från bräkande får. Tillfällen med ovidkommande ljud har exkluderats så gott det går i analysen av ljudet enligt metod angiven i standarden. 3 Mätningsförutsättningar 3.1 Vindkraftverk I tabell 1 redovisas vindkraftverkens egenskaper. Mer information om vindkraftverken redovisas i bilagan om tekniska data. Tabell 1. De uppmätta vindkraftverkens egenskaper Tillverkare: GE Typ: Närmsta verk: HaBo14 Verk använt i analys: HaBo01 Maxeffekt: 1,6 MW Driftsmod HaBo01 NRO 0 Driftmod övriga verk NRO 0 Navhöjd ovan mark: 96 m Rotordiameter 100 m

5 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) Verken har en rotor med tre blad och har bladvinkel- och varvtalsreglering. Vindkraftverken är placerade i skogsterräng på berg. Fotografier på vindkraftverken finns i bilaga 3. I bilaga 4 finns en satellitbild med mätpunktens placering. 3.2 Mätutrustning I tabell 2 nedan listas utrustningen som användes under mätningen. Instrumenten är kalibrerade med spårbarhet till nationella och internationella referenser enligt vår kvalitetsstandard som uppfyller kraven i SS-EN ISO/IEC [2]. Datum för senaste kalibrering finns angiven i vår kalibreringslogg. Tabell 2. Använd mätutrustning Benämning Fabrikat Intern beteckning Senast kalibrerad Ljudnivåmätare Norsonic Nor140 AL Mikrofon Norsonic, tillhörande AL172 Kalibrator, klass 1 Brüel & Kjær, 4231 KU Vind- och temperaturlogger Campbell o Windsonic, Ö209 - CR850 Primärt vindskydd Litet 90 mm - - Sekundärt vindskydd (vindskärm) Stort mm Mätskiva Formplywood. 12mm Vid fasadmätningen har två vindskydd använts, dels ett primärt och dels ett sekundärt. Det primära är gjort av skumplast och har en diameter på ca 90 mm. Detta sitter närmast mikrofonen men har liten ljudpåverkan. Det sekundära vindskyddet (även kallat vindskärmen) har en diameter på ca mm. Vindskyddet är format som en halvsfär. En vindskärm kan påverka ljudbilden vid mikrofonen. Vindskyddens ljudpåverkan har mätts i laboratorium och påverkan är bedömd som liten, för flesta frekvenser är påverkan mindre än 1 db. Vid utvärderingen har en korrektion av ljudtrycksnivån inom varje tersband skett. Inbyggda klockor i ljudnivåmätare och vind-/templogger har synkroniserats med telefontjänsten Fröken ur. Det har förutsatts att verken i vindparken använder samma tidsinställning.

6 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) 3.3 Mätpunkt Mikrofonen placerades vid fastigheten Sletås 1:2. Vid ljudimmissionsmätningar är det viktigt att välja mätpunkter som har relativt lågt bakgrundsljud. Detta för att säkerställa att ett bra signalbrusförhållande uppstår mellan bakgrundsljudet och ljudet från vindkraftverket. Mätpunkter med mycket intilliggande vegetation bör t.ex. undvikas då ljudet från vegetationen ofta ger upphov till höga bakgrundsnivåer. Fastigheten Sletås 1:2 bedömdes vara lämplig som ljudmätningsplats. Nära mätplatsen fanns några lastpallar och en löst liggande takplåt. Vid några blåsiga tillfällen kan takplåten ha bidragit med skrammelljud, vilket kan ha påverkat mätningen. Runt omkring fastigheten fanns hagar där får betade. Vid några tillfällen kan fåren ha bräkt och kan därmed ha påverkat mätningen. Mätningen gjordes som en fasadmätning. Det innebär att en mikrofon placeras dikt an på en mätskiva som sätts på en fasad. I detta fall sattes mikrofonen på uthuset. Mätningen gjordes på husets östra gavel. Mikrofonens placering ges av koordinaterna i tabellerna nedan. Koordinaterna bestämdes med hjälp av karttjänster och fastighetsbeteckning. Tabell 3. Geometriska förutsättningar för fasadmikrofon Ungefärlig Y-koordinat, östlig RT Ungefärlig X-koordinat, nordlig RT Horisontellt avstånd från verk HaBo14 till mikrofon R 817 [m] Ideal medvindsriktning mellan mikrofon och HaBo14 ϕ 118 [grader] Horisontellt avstånd från verk HaBo01 till mikrofon R 1076 [m] Ideal medvindsriktning mellan mikrofon och HaBo01 ϕ 66 [grader] Vindriktningen har betydelse för ljudimmissionsmätning, det bör blåsa från verket till mätpunkten, s.k. medvind. Enligt standard [1] ska ljudimmissionsmätningen genomföras i medvindriktningen mellan turbin och mikrofon. En avvikelse på ± 45 grader av medvindsriktningen är tillåten. Allmän topografi: Typ av mark vid mikrofon: Reflekterande ytor: Skärmande objekt: Andra ljudkällor: Jordbrukslandskap, svag kupering Gräsyta Uthusets fasad Den intilliggande uthuslängan, som är något fallfärdig, kan skärma en del av ljudet, men det bedöms endast som marginellt. I övrigt finns inga skärmande objekt mellan vindkraftverk HaBo01 och mikrofonen. Vindbrus från vinden har förekommit. Vid vissa tillfällen kunde ljud från intilliggande takplåt höras. Även enstaka tillfällen med ljud då vinden skakat i vindskyddet kunde uppfattas. Tabell 4. Geometriska förutsättningar för vindmast Ungefärlig Y-koordinat, östlig RT90 Ungefärlig X-koordinat, nordlig RT90 Avstånd till mikrofon 25 [m] Avstånd till tornbas HaBo [m] Fotografier över vindkraftverk, mikrofon och vindmast finns i bilaga 3 på sidan 29

7 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) 3.4 Drifts- och väderförhållanden Under mätperioden förekom dessa drifts- och väderförhållanden. Verken stängdes av i olika omgångar för att mäta total- och bakgrundsbuller. Driften skedde enligt tabellen nedan. Tabell 5. Driftsschema för vindkraftverk Datum, Tidpunkt Mätaktivitet Vindkraftverk Använd i analys , 14:30 till Riggande av mätutrustning På Nej 15: , 15:26 Mätning startar På Ja , 15:26 till Mätning av totalljud På Ja 16: , 16:22 till Mätning av bakgrundsljud Av Ja 17: , 17:41 till Mätning av totalljud Alla verk på utom Nej 17:55 verk HaBo , 17:55 till Mätning av totalljud På Ja 20: , 21:00 till Mätning av bakgrundsljud Av Ja 22: , 22:02 till Mätning av totalljud På Ja : , 10:50 till Mätning av totalljud Delvis, pga andra Nej 12:37 mätningar inne i vindparken , 12:37 till Mätning av bakgrundsljud Av Ja 14: , 14:13 till Mätning av totalljud På Ja 15: :10 Plocka ned mätutrustning På Nej I utvärderingen av totalljudet används endast tillfällen då alla verken i vindparken varit aktiva. I utvärderingen av bakgrundsljudet används tillfällen då inga verk i vindparken varit aktiva. Driftsdata har erhållit i enminuters intervall för vindkraftverket (HaBo01) och för verk inom vindparken för hela mättiden. Tabell 6. Väderförhållanden under mättillfälle Temperatur, 2m höjd 7,7-13,2 [ o C] Temperatur, 10m höjd 7,9-12,8 [ o C] Medelvindriktning Nordöstlig Girriktning på HaBo [ o ] Molnighet Varierat Lufttryck 10m ovan mark [hpa] Relativ fuktighet [%] Data för luftfuktigheten och lufttrycket har erhållits från SMHI under mätperioden.

8 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) 4 Analys av mätning Ljudet har blivit uppmätt med hjälp av en mikrofon, en mikrofon dikt an mätskiva på fasad. Ljudreflexen från mätskivan och fasaden skapar högre ljudnivåer jämfört med att mäta i frifält. Ljudnivåer som redovisas i rapporten representerar dock värden i frifält. Enligt mätstandarden är det tillåtet att mäta på fasad och sedan räkna om till frifältsvärden, genom att subtrahera ljudnivåerna uppmätt på fasad med 6 db. I det aktuella fallet har fasadvärdena räknats om till frifältsvärden genom att dra bort 6dB från de uppmätta ljudnivåerna. Ljudet har även korrigerats för användandet av ett sekundärt vindskydd. Korrektionen är 0 db för frekvenser upp till 315 Hz och den är som störst, +5 db, vid Hz. Alla mätdata har en mättid på 1 minut. I tabell 7 nedan presenteras angivna beteckningar. Vindriktningen och vindhastighet av navanemometern, och verkets girriktning är registrerad inne i verket. Vindhastigheten är alltid angiven för 10 m höjd vid referensförhållanden. Tabell 7. Beteckningar Beteckning Förklaring Enhet L Aeq,free Den ekvivalenta ljudtrycksnivån med vindkraftverken dba re 20 µpa på under mättiden 1 minuter. Frifältsvärden. L Aeq,n Den ekvivalenta ljudtrycksnivån från bakgrundsljud dba re 20 µpa med vindkraftverken av under mättiden 1 minuter. Frifältsvärden. L Aeq,corr Den ekvivalenta ljudtrycksnivån med vindkraftverken på, L Aeq,free, korrigerad för bakgrundsnivån, L Aeq,n. dba re 20 µpa Enligt Elforsk rapport [1] ska regression med andra ordningens polynom göras för att bestämma bakgrundsnivån som funktion av vindhastigheten. Totalnivåerna korrigeras därefter för bakgrundsnivå mot denna regressionslinje. De bakgrundskorrigerade nivåerna skall enligt metoden därefter approximeras med en linjär regression. När metoden togs fram var vindkraftverken oftast överstegringsreglerade, vilket leder till att ljudemissionen ökar med ökande vindhastighet. Moderna vindkraftverk är dock bladvinkel- och varvtalsreglerade. Det innebär att ljudnivån ökar med ökande vindhastighet för låga vindhastigheter upp till ett visst värde som varierar mellan olika verk. Det kan vara t ex 7, 8 eller 9 m/s. Över denna vindhastighet är ljudemissionen oberoende av vindhastighet eller kan till och med avta. I standarden IEC [3], som används för bestämning av ljudemission från vindkraftverk, anvisas fjärdegradspolynom för regressionen av ljudet från vindkraften inklusive bakgrundsljudet. I analysen i denna rapport används den anpassning av regressionskurvan som bäst motsvarar det uppmätta ljudet. Analysen följer de rekommenderade stegen i [1] med undantag för rapporterade avsteg. Mätvärden med ovidkommande ljud har exkluderats. Mätvärden då temperaturgradienten var mindre än -0,05 [C o /m] eller mer än +0,05 [C o /m] har exkluderats. Mätvärden då nacellens riktning hos HaBo01 var inom ± 45 o har använts i analysen, mätvärden utanför detta kriterium har exkluderats i analysen. 4.1 Bestämning av vindhastighet Vindhastigheten har i huvudsak bestämts genom den elektriska uteffekten från verket och verkets effektkurva. I aktuellt fall har vindhastigheten bestämts från den elektriskt producerade effekten vid verk HaBo01 för aktuell driftsmod. Effektkurvan ger relationen mellan elektrisk uteffekt och vindhastighet vid navhöjd. I det aktuella fallet har elektriskt producerad effekt räknats om till vindhastighet vid navhöjd med hjälp av effektkurva för aktuell vindkraftsmodell, för de tidsintervaller när producerad eleffekt har varit lägre än 95 % av verkets märkeffekt. Se effektkurva i bilaga 1 A.

9 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) Den så beräknade vindhastigheten har korrigerats för aktuella väderförhållanden med hjälp av Ekvation 1. Ekvation 1 är från standarden IEC [3], då det i Elforsk rapport 98:24 [1] inte finns någon formel för aktivt reglerade vindkraftverk. = / (ekvation 1) där p är uppmätt lufttryck i kpa och p ref är 101,3 kpa, T k är uppmätt temperatur i K och T ref är 288 K, V H är den korrigerade vindhastigheten vid navhöjd i m/s, V D är vindhastigheten i m/s läst från diagrammet för vindhastighet som funktion, av elektrisk uteffekt. Då den elektrisk producerade effekten är mindre än 5 % eller mer än 95 % är det otillräckligt att bestämma vindhastigheten genom effektkurvan. Vid dessa tidpunkter används den s.k. Nacelle anemometer method för att bestämma vindhastigheten vid navhöjd, enligt referens [3] kap För alla datapunkter mellan 5 % och 95 % av verkets märkeffekt kan ett samband ställas upp mellan vindhastigheten uppmätt vid navhöjd och vindhastigheten vid navhöjd framräknad genom effektkurvan. Sambandet uttrycks genom en regressionslinje. Ekvationen för regressionslinjen finns i bilaga 1 tillsammans med en figur med respektive vindhastighets datapunkter. Därefter har vindhastigheten vid navhöjd skalats om till vindhastigheten vid 10 m höjd, V 10, under antagande om logaritmisk vindprofil, se ekvation 2. Alla vindhastigheter som är angivna i denna rapport är värden på 10 m höjd. = (ekvation 2) där H är vindkraftverkets navhöjd i m, z 0 är referensmarkråhetslängden 0,05 m. Vindhastigheten vid 10 m höjd är ett referensvärde som vanligtvis används i rapporter för utstrålning av ljud från vindkraftverk. I fall att vindhastighetsprofilen inte är logaritmisk är detta ett teoretiskt värde.

10 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) 4.2 Uppmätt ljudtrycksnivå I figuren nedan visas den totala ekvivalenta ljudnivån vid mätningen med vindkraftverket i drift, L free, och bakgrundsnivån med vindkraftverket avstängt, L n. Regression av andra ordningen utförs på bakgrundsnivån. Totalljud (med verket i drift) och bakgrundsljud har relaterats till vindhastighet vid vindkraftverket HaBo01, korrigerat till 10 m höjd med referensmarkråhetslängd 0,05 m. Att använda vindhastighet vid vindkraftverket istället för uppmätt vindhastighet vid immissionspunkten, vid mätning av bakgrundsljud, är ett avsteg från standarden. Detta avsteg har gjorts då bakgrundsnivån bedöms korrelera bättre med vindhastigheten vid verket än med vindhastigheten vid bostaden. Om bakgrundsljudets vindhastighet hade bestämts ur uppmätta värden från vindmasten hade det varit svårare att göra utvärdering enligt standarden eftersom vindmasten vid bostaden generellt sett gett lägre vindhastigheter, se figur 10 på sida 24. Man kan notera att bakgrundsnivåerna är av samma storleksordning som totalljudnivåerna. Totalljud, L Aeq,free trend totalljud (1.5947x ) Bakgrundsljud, L n trend bakgrundsljud ( x x ) L Aeq [dba] Totalljud och bakgrundsljud Vindhastighet [m/s] på 10m höjd framräknad från verkets eleffekt Figur 1. Total ljudnivå, L Aeq,free, och bakgrundsnivå, L n.

11 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) 4.3 Korrigering för bakgrundsljud Utifrån regressionskurvan korrigeras den totala ljudnivån för bakgrundsnivån och den korrigerade ekvivalenta ljudnivån, L Aeq,corr, erhålls. Den bakgrundskorrigerade ljudnivån har därefter relaterats till vindhastigheten som bestämts ur producerad elektrisk effekt, i enlighet med Elforsk rapport 98:24. Vindhastighet har sedan räknats om till 10 m höjd under en logaritmisk vindhastighet med referensmarkråhetslängd 0,05 m, vilket är ett avsteg från mätmetoden. Detta avsteg motsvarar dock Naturvårdsverkets rekommendation [4]. Där skillnaden mellan total ljudnivå och regressionskurvan för bakgrundsnivå är mellan 3 och 6 db markeras det korrigerade värdet med en asterisk enligt [1]. Där skillnaden mellan total ljudnivå och regressionskurvan för bakgrundsnivå är mindre än 3 db görs korrigeringen som L free 3 db enligt [1]. Den korrigerade ljudnivån utgör då en övre gräns för vindkraftljudet. I aktuellt fall är skillnaden mellan total ljudnivå och bakgrundsnivå mindre än 3 db för de flesta mätvärdena. Detta bör rapporteras enligt mätstandarden. Det erhållna resultatet kan således utgöra en övre gräns för vindkraftljudet. Den korrigerade ekvivalenta ljudnivån för olika delmängder redovisas i Figur 2. L, SNR > 6dB Aeq,corr SNR 3-6 db L -3dB Aeq,free Trendlinje L (1.5413x ) Aeq,corr L Aeq,corr [dba] Korrigerat totalljud, L Aeq,corr Vindhastighet [m/s] på 10m höjd framräknad från verkets eleffekt Figur 2. Korrigerad ljudnivå, L Aeq,corr med olika delmängder. Den korrigerade ljudnivån utgör en övre gräns av vindkraftsljudet.

12 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) 4.4 Resultat som siffervärden Den totala A-vägda ljudtrycksnivån är beräknad från uppmätt tersbandsspektrum. Resultatet redovisas i figurer i bilaga 1D. Genom regressionsanalys har ett polynom tagits fram för bakgrundsljudet som använts för att korrigera totalljudet från bakgrundljud. Alla redovisade ljudnivåer i rapporten är A-vägda. Tabell 8. Mätresultat med vindkraftverket i produktion. Medeleffekten avser verk HaBo01. Vindhastighet [m/s] Antal mätningar [st] Medelvind-hastighet [m/s] 4,1 5,1 6,1 6,8 7,9 Verkets medeleffekt [kw] Tabell 9. Mätresultat med vindkraftverket avstängt Vindhastighet [m/s] Antal mätningar [st] Medelvind-hastighet [m/s] 4,2 5,0 5,9 7,0 7,9 Tabell 10. Uppmätt ljud vid fasadmätningen: Totalljud (L Aeq,free,polynom), bakgrundsljud (L Aeq,n,polynom) och totalljud korrigerat för bakgrundsljud (L Aeq,corr) Vindhastighet [m/s] L Aeq,free,polynom [db re 20µPa] 35,7 37,3 38,9 40,5 42,1 L Aeq,n,polynom [db re 20µPa] 34,3 35,7 37,4 39,5 41,9 L Aeq,corr (övre gräns)* [db re 20µPa] 32,9 34,5 36,0 37,6 39,1 * Samtliga värden för den korrigerade totalljudsnivån har bestämts som en övre gräns av vindkraftsljudet. Notera att det är värdet vid referensförhållanden 8 m/s på 10 m höjd som ska rapporteras som slutresultat av mätningen. Tabell 11. Regressionskurvornas koefficienter Ordning 2:a 1:a Konstant Värdet på R Correlation coefficient L Aeq,free,polynom 0,0000 1, ,2961 0,3231 L Aeq,n,polynom 0,1701-0, ,2140 0,2098 L Aeq,corr,polynom 0,0000 1, ,7801 0, Tonanalys Toner kunde subjektivt inte uppfattas när mätningen genomfördes. Tersbandsspektrum i bilaga 1F ger inte heller någon misstanke om toner enligt metoden i ISO appendix D. Ingen ytterligare objektiv analys av förekomst av toner från vindkraftverket har gjorts.

13 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) 5 Mätosäkerhet Resultatet av mätningarna är belagd med osäkerheter som har sina ursprung i variationer i omgivningen, väderförhållanden, mättiden och mätsystemet. Osäkerheten i uppmätta ljudtrycksnivåer uttrycks i en standardavvikelse s. Denna beräknas genom summation av olika bidrag. Systematiska avvikelser (kalibrering, mätmetod, etc.) uppskattas genom att anta jämn fördelning av resultat orsakat av spridning i ett visst intervall av bredd a. Standardavvikelsen blir således uppskattat till s B = a / 3. Även den naturliga spridningen av mätvärdena som från olika tidsintervaller under mätningens utförande tas hänsyn till. I ett utkast på en ny utgåva av mätmetod för mätning av vindkraftbuller anger Sten Ljunggren (som tidigare har författat mätmetoden [1] som används i denna rapport) att det inte finns tillräckligt med erfarenheter för att osäkerheten i ett mätresultat skall kunna uppskattas. Vi räknar därför enligt den metoden som används i [IEC ] som behandlar påverkan av osäkerhet i bakgrundsbullermätning som en systematisk avvikelse på ljudnivån som har korrigerats för bakgrundsbuller. Tabell 12. Mätosäkerhetsanalys enligt IEC Osäkerhet hos det bakgrundskorrigerade totalljudet U A = N ( y y est ) i= 1 N Kombinerade systematiska osäkerheter U U + U... Alla osäkerheter kombinerade, metod enligt [IEC ]. B = B1 B 2 + U = U + U tot 2 A 2 B 2 Tabell 9: Mätosäkerhetsanalys Standardavvikelse för komponent Naturlig spridning i mätningarna som genomfördes Standardavvikelse [db] Kring regression L Aeq,corr U A 2,34 Kalibrering U B1 0,2 Kedja av alla mätinstrument U B2 0,2 Mätning på fasad U B3 0,3 Avståndsmätning * U B4 0 Luftens akustiska impedans U B5 0,1 Meteorologiska variationer, bla. turbulens U B6 0,4 Vindhastighet beräknad ur producerad effekt U B7 0,2 Vindriktning U B8 0,3 Bakgrundsbuller U B9 +0/- Alla osäkerheter kombinerade U tot 2,44 Tabell 9 ger en indikation på vilka storheter som inverkar på bestämningen av ljudimmissionsnivån. Mätinstrumenten i sig har mycket god precision. Osäkerheten för ljudnivån mätt med precisionsljudnivåmätaren är mindre än 0,2 db. Eftersom bakgrundsljudet på platsen är ganska högt kan en undre gräns för osäkerheten inte anges. Mätosäkerheten anges därför som +2,4/- för mätningen. * I detta fall behövs ingen avståndsmätning för att mäta ljudet på platsen.

14 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) 6 Avsteg från mätstandarden Dessa avsteg från mätstandarden har gjorts: - Lufttrycket har inte uppmätts lokalt under denna mätning. Istället har lufttrycksdata erhållits från vädertjänster på Internet, bl.a. SMHI. Detta påverkar den korrigerade vindhastigheten enligt ekvation 1. Inverkan av ett fel på 10 % är försumbar. - Verk HaBo14 är närmast mikrofonen. I analysen har dock verk HaBo01 använts, då vinkeln mellan verk HaBo01 och mikrofonen möjliggör att en större datamängd kan analyseras. - Nivån av bakgrundsljudet har korrelerats med vindhastigheten på 10 m höjd utvärderad från navanemometer vid ett av de närmsta verken istället för med vindmasten vid bostaden. På grund av de höga bakgrundsljudnivåerna jämfört med vindkraftljudet blir inverkan försumbar.

15 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) 7 Slutsats Ljudtrycksnivån vid bostaden Sletås 1:2 i Bohult i Halmstads kommun har mätts under perioden till Ljudnivån vid bostaden har mätts med metod C beskriven i Elforsk rapport 98:24 som anvisas av Naturvårdsverket för kontroll av vindkraftljud. Den totalt A-vägda ljudtrycksnivån har bestämts vid fastigheten vid olika vindhastigheter med formell utvärdering enligt metoden i Elforsk 98:24. Naturvårdsverket anger i Mätning och beräkning av ljud från vindkraft. Vägledning att immissionsmätningar bör utföras vid en vindstyrka vid navhöjd som motsvarar referensförhållanden. Referensförhållanden är 8 m/s på 10 m höjd omräknat med en logaritmisk vindhastighetsprofil och markråhetslängd 0,05 m. Tabell 13. Ljudtrycknivån L Aeq,corr [db re 20 µpa] från vindkraftverket Vindhastighet på 10 m höjd [m/s] Verket HaBo14s medeleffekt i NRO 0 [kw] Fasadmätning L Aeq, corr (övre gräns)* [db re 2µPa] *) Vindalstrat bakgrundsljud dominerade ljudmätningen och de redovisade nivåerna utgör en övre gräns för aggregatljudet. Den exakta ljudnivån vid bostaden har inte kunnat bestämmas, eftersom skillnaden i ljudnivå inte är tillräcklig när verken stängs av. Däremot kan en övre gräns av vindkraftsljudet bestämmas. Den övre gränsen vid referensförhållanden 8 m/s på 10m höjd blir 39 dba. Det går därmed att säga att Naturvårdsverkets krav på ljud utomhus från vindkraftverk klaras vid den aktuella bostaden. 8 Referenser 1. Energimyndigheten. Elforsk 98:24, Mätning av bullerimmission från vindkraftverk. Stockholm : Sten Ljunggren, IEC. IEC 17025:2005/Cor 1:2006 Allmänna kompetenskrav för provnings- och kalibreringslaboratorier IEC Edition 2.1 "Wind turbine generator systems - Part 11: Acoustic noise measuremnet techniques". Geneve : International Electrotechnical Commission, Naturvårdsverket. Mätning och beräkning av ljud från vindkraft. Naturvårdsverket. [Online] den GE. Technical Documentation, Wind Turbine Generator Systems. u.o. : GE Energy, 2012.

16 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) Bilaga 1. Figurer och diagram A. Verkets effektkurvor Elektriskt producerad effekt [kw] Effektkurva Effektkurva Vindhastighet [m/s] vid navhöjd Figur 3. Effektkurvor för GE , 1,6 MW NRO 0 enligt [5] Vindhastighet [m/s] Effekt [kw] NRO 0 2, , , , , , , , , , >11, Tabell 14. Tabellvärden för effektkurvor GE , 1,6 MW NRO 0 enligt [5]

17 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) B. Nacelleanemometermetoden Vindhastigheter 5-95% av prod. effekt Trendlinje med ekvationen: x Nacelleanemometermetoden Vindhastighet [m/s] vid navhöjd: Framräknad ur effektkurvan Vindhastighet [m/s] vid navhöjd: Uppmätt av nacelle anemometer Figur 4. Figuren erhålls genom Nacelle Anemometer Method i IEC och beskriver sambandet mellan den framräknade vindhastigheten vid navhöjd genom effektkurvan med den elektriskt producerade effekten och vindhastighet vid navhöjd uppmätt av anemometer vid navhöjd. De röda prickarna beskriver de tillfällen som effekten ligger inom området 5-95% av maxeffekten. Genom regressionsanalys av de röda prickarna erhålls trendlinjen med tillhörande ekvation. Trendlinjen används för att bestämma vindhastigheter då den elektriskt producerade effekten överstiger 95 % av maxeffekten, eftersom vindhastigheten inte kan framräknas ur effektkurvan då.

18 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) C. Uppmätta värden över tid Uppmätt ljud L Aeq Uppmätt ljud före datareduktion L Aeq [dba] Tid [timmar från: 06-Oct :00:00 ] Figur 5. Fasadmätning: Uppmätt ljud (A-vägd ljudtrycksnivå) före datareduktion över tid från start (Vid flera tillfällen har uppmätta ljudnivåer påverkats av bl.a. regn, åskväder och jordbruksmaskiner).

19 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) L Aeq [dba] Totalljud Bakgrundsljud Uppmätt ljud efter datareduktion Tid [timmar från: 06-Oct :00:00 ] Figur 6. Fasadmätning: Uppmätt ljud (A-vägd ljudtrycksnivå) efter datareduktion över tid från start.

20 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) D. Totalljud och bakgrundsljud över vindhastighet Totalljud, L Aeq,free trend totalljud (1.5947x ) Bakgrundsljud, L n trend bakgrundsljud ( x x ) L Aeq [dba] Totalljud och bakgrundsljud Vindhastighet [m/s] på 10m höjd framräknad från verkets eleffekt Figur 7. Fasadmätning: Totalljud och bakgrundsljud över vindhastighet. (A-vägd ljudtrycksnivå). Till datamängdernas punkter har regressionskurvor tagits fram. Koefficienter för respektive regressionskurva beskrivs i tabell 11.

21 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) E. Totalljud korrigerat för bakgrundsljud över vindhastighet L, SNR > 6dB Aeq,corr SNR 3-6 db L -3dB Aeq,free Trendlinje L (1.5413x ) Aeq,corr L Aeq,corr [dba] Korrigerat totalljud, L Aeq,corr Vindhastighet [m/s] på 10m höjd framräknad från verkets eleffekt Figur 8. Totalljud korrigerat för bakgrundsljud över vindhastigheter. (A-vägd ljudtrycksnivå) för olika delmängder. SNR = Signal to Noise Ratio (signalbrusförhållande).

22 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) F. Ljudtrycksnivån över frekvens för olika vindhastigheter L vid 4[m/s] PA L vid 5[m/s] PA L vid 6[m/s] PA L vid 7[m/s] PA L vid 8[m/s] PA L Aeq [dba] Frekvens [Hz] Figur 9. Ljudtrycknivå över frekvens för olika vindhastigheter för totalljudet. Kurvorna visar tersbandsvärden, men på frekvensaxeln är endast oktavbandsfrekvenserna angivna. Tersbandsnivåerna avser totalljudet minus 3 db.

23 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) Vindhastighet 4 [m/s] 5 [m/s] 6 [m/s] 7 [m/s] 8 [m/s] Frekvens [Hz] 20-5,3-4,2-2,7-1,8-0,5 25-0,7 0,4 1,8 2,6 3,8 31,5 2,4 3,8 5,3 6,5 8,1 40 5,5 7,2 8,6 9,7 11,5 50 8,6 10,1 11,4 12,5 14, ,3 12,7 13,9 15,0 16, ,0 14,1 15,2 16,2 17, ,1 15,1 15,7 16,7 17, ,9 14,3 15,0 16,7 18, ,1 15,3 16,1 17,6 19, ,2 21,1 22,0 22,6 23, ,1 22,8 23,9 24,3 24, ,7 23,6 24,8 25,1 25, ,0 24,0 25,5 26,2 27, ,6 23,1 24,7 26,1 27, ,2 25,9 27,7 29,1 30, ,7 24,4 26,1 27,9 29, ,1 24,2 25,9 27,8 29, ,4 22,5 24,1 26,4 28, ,6 21,9 23,5 25,8 27, ,6 20,9 22,6 24,9 27, ,3 18,6 20,2 22,5 25, ,4 18,3 20,0 22,0 24, ,1 17,0 18,8 20,8 23, ,6 16,5 18,8 21,3 24, ,7 13,5 15,8 18,3 22, ,1 8,2 9,8 12,0 15, ,7 5,7 6,9 8,8 12,0 Tabell 15. Ljudtryckets frekvensfördelning (värden i ljudtrycksnivå [dba]) för olika vindhastigheter för totalljudet.

24 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) Figur 10. Uppmätt vindhastighet på 10m höjd

25 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) Figur 11. Verkets girriktning vid verket och uppmätt vindriktning vid vindmasten

26 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) Figur 12. Uppmätt temperatur på 2 respektive 10 meters höjd vid vindmasten

27 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) Temperaturgradient [C/m], vid vindmasten Övre kravlinje Undre kravlinje 0.1 Temperaturgradient Temperaturgradient [C/m] Tid [timmar från: 06-Oct :00:00 ] Figur 13. Uppmätt temperaturgradient vid vindmasten

28 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) Bilaga 2. Tekniska data Vindkraftverk: Tillverkare: GE Verkstyp: , 1,6 MW Serienummer HaBo01: Driftsförhållanden: Axelriktning: Horisontell Rotorplacering: Navhöjd Navhöjd: 96 [m] Horisontellt avstånd från rotorcentrum till tornaxel: 2 [m] Rotordiameter: 100 [m] Torntyp: Cylindriskt ståltorn Girsystem: Aktivt Reglertyp: NRO 0 Konstant eller variabel hastighet: Variabel Effektkurva: GE NRO 0 Varvtal vid olika vindhastighet: [rpm] Bladvinkel vid olika vindhastighet: 0 till 90 [grader] Märkeffekt: 1,6 [MW] Tornets programvara och version: N/A Rotor: Rotorregleranordningar: Elektriskt pitchsystem Finns virvelalstrare, överstegringsremsor eller Ja tandade bakkanter: Bladtyp: Kolfiber Antal blad: 3 st. Växellåda: Tillverkare: Modell: Typ av lager: Winenergy N/A N/A N/A Generator: Winenergy Tillverkare: N/A Modell: N/A Typ: N/A Rotationshastighet vid märkeffekt: N/A [rpm]

29 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) Bilaga 3. Fotografier från mätningen Figur 14. Ljudmätningsplatsen vid Sletås 1:2. På bilden syns bostadshuset och mikrofonen. Nordvästlig fotoriktning. Figur 15. Ljudmätningsplatsen nära Sletås 1:2 med mätuppställningen mer i detalj. Ljudnivåmätaren (syns inte på bilden) var inomhus, säker från vind och kopplad med kabel till mikrofonen som befanns under vindskydd på fasaden. Västlig fotoriktning.

30 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) Figur 16. Den aktuella mätplatsen med vindmasten, bostaden och mikrofonen. Västlig fotoriktning. Figur 17. Den aktuella mätplatsen sett från den öppna gårdsplanen. Bland trädtopparna syns två vindkraftverk. Verk HaBo01 till vänster och BOH12 till höger. Östlig fotoriktning.

31 LJUDMÄTNINGSRAPPORT (31) Bilaga 4. Mätpunktens placering HaBo01 HaBo12 Vindmast HaBo14 Figur 18. Satellitbild över Sletås 1:2, med mikrofonposition är inringad (bilden är hämtad från IT-tjänsten Lantmäteriet / Metria)

32 Signatursida Detta dokument har elektroniskt undertecknats av följande undertecknare: Namn Elis Johansson Datum & Tid :46:25 +01:00 Identifikationstyp SMS ( ) Identifikations-id e50aec9ada0e481ba731bd92c227d14d Namn Martin Almgren Datum & Tid :47:45 +01:00 Identifikationstyp SMS ( ) Identifikations-id 13d b89696c4b Certifierad av ProSale Signing Accepterad av alla undertecknare :47:48 +01:00 Ref: Validera dokumentet Användarvillkor Signatursida 1 av 1