Bilaga C. Teknisk Beskrivning. Vindpark Östra Frölunda

Transkript

1 Bilaga C Miljötillståndsansökan Teknisk Beskrivning Vindpark Östra Frölunda

2 Teknisk beskrivning Vindpark Östra Frölunda

3 Innehåll Inledning... 2 Vindkraftverk... 2 Fundament... 3 Kringanläggningar... 4 Vägar... 4 Täkter Elanslutning Byggskedet Avveckling och återställning Utsläppsnivåer Referenser Bilaga 1. Beskrivning vindkraftverk Bilaga 2. Transportmanual 1(15)

4 Inledning Vind är luft som rör sig. Energiinnehållet i vinden varierar beroende på höjd över marken, vindhastighet med mera. För att ta vara på rörelseenergin i vinden bromsas vinden med hjälp av vindkraftsturbinens rotor. Hur effektivt vindens energi utnyttjas beror på hur mycket rotorn bromsar vinden. En för stor eller för liten uppbromsning innebär att vinden inte utnyttjas maximalt. Den optimala uppbromsningen är ungefär 1/3 av hastigheten vid rotorn, vilket innebär att maximalt 59 procent av vindens effekt tas tillvara. Detta kallas för Betz lag och innebär att halva uppbromsningen sker vid turbinen och resten av uppbromsningen efter turbinen när vinden passerar genom en vindturbin. Det som bestämmer högsta möjliga effektuttag från ett vindkraftverk är följande formel:, där ρ är vindens densitet, A den svepta arean och V är vindens hastighet. C p är den maximala andelen kinetisk energi som kan omvandlas till mekaniskt arbete, enligt Betz gäller C p = N g och N b är verkningsgrad för generatorn respektive växellåda/lager. Notera att man vid fördubbling av vindhastigheten ökar det teoretiska effektuttaget med en faktor åtta på grund av att hastigheten är i kubik i formeln för effektuttag. Därav blir den genomsnitsliga vindhastigheten i området avgörande för placeringen av vindkraftverket. Ett vindkraftverks maximala effekt nås i regel vid vindhastigheter mellan m/s. Är hastigheten under 4 m/s utvinns ingen energi alls, likadant vid hastigheter över m/s. Verkningsgraden för ett modernt landbaserat vindkraftverk ligger på cirka 30 procent. Gothia Vind 10 har för avsikt att uppföra en vindkraftpark med upp till 12 vindkraftverk i Svenljunga kommun. Vindkraftverken kommer att ha en totalhöjd om max 150 meter. Byggnationstiden för en vindkraftpark av denna storlek är ungefär 1-2 år. Tiden kan variera beroende på tillgången till turbiner, elanslutningen och tillgång till entreprenörer. Under byggnationen av själva turbinerna krävs en arbetsyta på cirka meter, dessa ytor kommer att ligga i anslutning till befintliga vägar i så stor utsträckning som möjligt. Efter byggnationen täcks den största delen av denna yta över. Kvar blir en uppställningsplats på cirka 3000 kvadratmeter. Vindkraftverk Det slutgiltiga valet av vindkraftverk är idag under utredning. Vilken tillverkare det slutligen blir beror bland annat på vindförhållandena på lokaliseringen, terrängen och ekonomiska aspekter. Vindkraftverken kommer att vara av storleksordningen med en totalhöjd på maximalt 150 meter. För exempel av ett 150 meter högt vindkraftverk och detaljerad teknisk beskrivning av ett 2,5 MW vindkraftverk se Bilaga 1. Vindturbinernas generatorer omvandlar mekanisk energi till elektrisk. Generatorerna är lite annorlunda än vanliga generatorer detta beror på att vinden varierar hela tiden. Vindkraftverk har antingen synkrona eller asynkrona generatorer. De kan dessutom vara antingen direktdrivna eller indirekt drivna. Vilken typ av generator och drivsystem det blir för Vindpark Östra Frölunda beror på vilken typ av turbin som väljs. 2(15)

5 Fundament För detta projekt är två typer av fundament aktuella; gravitationsfundament och bergsfundament. Vilken typ av fundament som det slutligen blir beror på de geologiska förutsättningarna på varje specifik verksplats. Fundamentet för ett vindkraftverk fyller två funktioner dels håller det verket på plats (motvikt) och dels bär det verkets tyngd. För gravitationsfundament grävs ett cirka 3 meter djupt hål med 7-12 meters sidor, exempel för ett 2,5 MW vindkraftverk. När hålet är klart byggs en form för fundamentet av armeringsjärn som sedan fylls med betong. Betongen härdar där efter i cirka en månad innan fyllnings massor läggs över fundamentet och tornet kan monteras ovanpå. Bild 1: Exempel på gravitationsfundament för ett 150 meter högt vindkraftverk, källa: Nordex. Om det blir aktuellt med bergsfundament förankras vindkraftverket med bult i berget. Då för borras djupa hål som bultarna placeras i, därefter fylls hållen med expanderande betong och slutligen gjuts ett fundament ovanpå som förankras i bultarna. För att bergsfundament ska användas måste bergets hållfasthet vara tillräcklig. Om lokaliseringen visar sig lämplig för bergsfundament kan det komma att bli nödvändigt med viss plansprängning där verket ska stå. 3(15)

6 Kringanläggningar Uppställningsytorna för kranarna skall vara utformade så att höga och tunga lyft kan ske på ett säkert sätt. Vid varje vindkraftverk kommer en permanent uppställningsplats för kranar att anläggas. Ytan kommer att vara grusad. Vid byggnation av parken krävs vid varje vindkraftverk en viss yta för att förbereda montering av rotorn på marken. Eventuellt behöver då ytterligare ytor vid respektive verk avverkas tillfälligt. Dessa kommer att återplanteras med skog efter avslutade byggnationer. Vindkraftsanläggningen kommer även att innefatta en servicebyggnad. Byggnaden kan komma att användas till service och underhåll, kopplingsstation för nätanslutningen, personalbyggnad och liknande. Alla byggnaderna kommer att utformas enligt gällande föreskrifter. Bygglov för servicebyggnaden kommer att sökas separat enligt Plan- och bygglagen. För servicebyggnaden kommer det att behövas tillgång till vatten, troligen i form av en brunn. Således behövs också en avloppsanläggning. Eventuella tillstånd för brunn och avloppsanläggning kommer att sökas separat. Intill servicebyggnaden kommer en permanent yta för uppställning av fordon att anläggas. Under byggtiden behöver eventuellt även tillfälliga uppställningsplatser för byggbaracker, fordon och liknande anläggas. Vindparken kommer att generera avfall, framförallt under byggtiden. Avfallet kommer att hanteras i enlighet med Naturvårdsverkets föreskrifter om hantering av brännbart avfall och organiskt avfall och i övrigt på ett miljömässigt godtagbart sätt. Tillfälliga avfallscentraler kommer att behöva uppföras inom parken under byggtiden. Under driftstiden bedöms avfallet kunna hanteras i anslutning till servicebyggnaden. Berg och morän kan komma att tas inom eller utanför området. Tillstånd för dessa täkter och verksamheter söks separat och omfattas inte av miljötillståndsansökan för Vindpark Östra Frölunda. Vägar En översiktlig analys av kartmaterial över området har genomförts för att få fram ett antal lämpliga alternativ på tillfartsvägar. Analysen gjordes med avseende på: närhet till allmän väg, nyttjande av befintligt vägnät samt förekomst av naturliga barriärer i terrängen så som vattendrag och stora höjdskillnader. Därefter gjordes ett platsbesök där respektive alternativ studerades med avseende på följande åtgärder: Behov av breddning, uträtning och förstärkning av befintlig väg kategoriserades enligt nedan: Kategori 1 - Inga åtgärder nödvändiga Kategori 2 - Breddning och förstärkning av befintlig väg, uträtning av vissa kurvor Kategori 3 - Väg som ersätts av ny eller ny väg Övriga åtgärder till exempel tillfälligt nedtagande av skyltar, stolpar, refuger och andra hinder Brantare backars lutning (mättes med hjälp av ett digitalt vattenpass) Åtgärder för markhydrologin, nya trummor med mera. Transporten av torndelar, vingar och kranar ställer speciella krav på de vägar till och inom vindkraftområdet som ska användas. Varje vindkraftverksleverantör har en transportmanual där deras krav på vägar, upplagsplatser, kranytor med mera specificeras. Förstudien för Vindpark Östra Frölunda följer transportmanualen Road, crane pad and hardstand specifications for Vestas turbines V MW and V MW, se Bilaga 2. 4(15)

7 Enligt Vestas transportmanual är minsta, erforderliga bredd för raksträcka 5,5 m, se vägsektion. Vid tvärare kurvor kan det krävas bredder uppemot 10 m. vägsektion för breddning av väg och ny väg. Största tvärfallslutning 3,5 %, se bild 2 nedan. Vidare är största tillåtna lutning i uppförsbacke 14 %. Vägens överbyggnad, det vill säga vägkroppens konstruktion är dimensionerad för att klara ett axeltryck på minst 17 ton. Vid nyanläggande av väg består överbyggnaden av krossat berg fördelat på 650 mm förstärkningslager, 100 mm bärlager och 50 mm grusslitlager. Förstärkningslagret har en kornfraktionsfördelning mellan mm, bärlagret en kornfraktionsfördelning mellan 0-40 mm och grusslitlagret en kornfraktionsfördelning mellan 0-18 mm. Överbyggnadstjockleken är väl tilltagen för att säkerställa bärigheten. 5(15)

8 Olika tillfartsalternativ till det aktuella vindkraftområdet har studerats varefter det lämpligaste alternativet studeras mer djupgående. Figur 1. Det tillfartsalternativ som studerades vidare. Den tillfartsväg in i området som bedömdes lämpligast är en befintlig grusväg vid Ällebäckstorp. Den är vid anslutningen till väg 1559 ca fyra m bred, se bild 3. Här behöver anslutningen breddas upp och åtgärder i form av breddning och förstärkning av vägen utföras. Under vidare utredning av tillfartsvägarna och anslutningen till väg 1559 behöver samråd tas med väghållaren, i det här fallet Trafikverket. Bild 3 nedan visar tillfartsalternativet in mot vindkraftområdet. 6(15)

9 Bild 3 Tillfart till vindkraftområdet från väg Inom vindkraftsområdet finns det ett utbrett befintligt vägnät som är tänkt att användas för vindkraftstransporter. Dessa är av varierande kvalitet och kräver olika åtgärder för att säkra framkomligheten. Huvudslingan börjar med den befintliga grusvägen som ansluter till väg 1559 som är ca 4 meter bred de första 500 meterna fram till bebyggelsen i Ällebäckstorp, se bild 3. Vägen behöver förstärkas och breddas 1,5 meter till erforderliga 5,5 meter. Efter Ällebäckstorp blir vägen lite smalare, ca 3 meter bred. Vägen behöver förstärkas och breddas 2,5 meter. 7(15)

10 Figur 2 Befintliga vägar som föreslås användas som transportvägar. Anläggandet av vägar och andra ytor kommer att genomföras på sådant sätt att påverkan på områdets hydrologi blir så liten som möjligt. Genom nedan beskrivna skyddsåtgärder bedöms hydrologin inte påverkas och någon markavvattning inte komma att ske. Vid anläggandet av väg över vattendrag, dike eller naturlig lågpunkt i terrängen kommer en naturlig avrinning skapas genom att förlägga en trumma av erforderlig storlek, 300 mm för att erhålla god självrensningseffekt. Vidare kommer eventuell ersättning av befintlig trumma, till exempel vid breddning och förstärkning av väg, att vara av minst samma trumdimension. Om väg behöver anläggas genom mosspartier kommer vägbanken byggas upp av en grov genomsläpplig sprängsten för att inte stoppa det naturliga flödet i marken. 8(15)

11 Figur 3. Väglayout för huvudalternativet. De föreslagna vägarna går inte genom några våtmarker. Dock korsas några mindre vattendrag där antingen befintlig trumma behöver förlängas eller ny trumma anläggas. Detta bedöms inte innebära någon permanent påverkan på vattenflödena. Det bedöms behövas ca tunga transporter till området för anläggningsarbetet. Utifrån mätningar av tvärsnittsytor i vägsektionen har en åtgång av krossmaterial per meter väg tagits fram, se tabell 1. Tabell 1. Åtgång krossmaterial. 9(15)

12 För huvudalternativet bedöms m ny väg att behöva anläggas, 6090 m befintlig väg förstärkas och breddas 3,0 m, 6480 m befintlig väg förstärkas och breddas 2,5 m och 510 m befintlig väg förstärkas och breddas 1,5 m. För anläggandet av detta beräknas det behövas ca ton krossmaterial, vilket innebär ca transporter till området. Utöver de transporter som kommer att krävas för vägbyggnationen tillkommer transporter för anläggandet av övriga ytor, såsom montageplatser och mellanlager. Överbyggnaden för dessa ytor antas vara uppbyggd på samma sätt som för ny väg, det vill säga 800 mm tjock. En montageplats cirka 1850 m 2 till ytan vilket ger 1480 m 3 eller 2520 ton krossmaterial. Montageplatser för 12 st vindkraftverk kräver ca ton respektive ton material motsvarande ca 960 transporter. Ett mellanlager kräver en yta på ca m 2 vilket motsvarar cirka 80 transporter. Täkter Närliggande täkter aktuella för nyttjande under anläggningsarbetena lokaliserades med hjälp av ett GIS-verktyg på Sveriges geologiska undersöknings (SGU) hemsida. Den närmsta täkten heter Mårdaklev 3:1 och ligger ca 15 km söder om vindkraftområdet. Tillståndsinnehavare är en privatperson men enligt Länsstyrelsen bedrivs verksamheten av LBC Svenljunga-Tranemo. Närheten till projektområdet gör att det både ekonomiskt och miljömässigt skulle vara bra att nyttja denna täkt i så hög grad som möjligt. Då det är en mindre täkt är det oklart om den har kapacitet att täcka vindkraftparkens bergkrossbehov. Utanför Sjötofta ligger täkten Börtegärde 1:1, ca 20 km från vindkraftområdet, och tillståndsinnehavare är LBC Svenljunga-Tranemo. Denna täkt har tidigare varit en naturgrustäkt men enligt Länsstyrelsen är huvudverksamheten numera inriktad på bergkross. 10(15)

13 Figur 4, Bergtäkter i närheten av projektområdet. Elanslutning Vindpark Östra Frölunda ska anslutas till Vattenfalls nät och anslutningen blir via en ny 145 kv station. Vattenfall Eldistribution har idag planer på att bygga en transformatorstation vid Friborg strax sydväst om parken cirka 2,5 kilometer från Vindpark Östra Frölunda. Denna planering är ännu preliminär. 11(15)

14 Figur 5, Planerad anslutningspunkt för Vindpark Östra Frölunda. Den nya transformatorstationen i Friborg förses med en transformator (80 MVA). Transformatorerna ställs upp på avsett fundament och överföringen mellan transformatorn och överliggande nät sker genom en 145 kv luftledning 593 mm 2 till en befintlig anslutningsstation i Uddebo. Kabelnäten delas upp i en intern del och en extern del. Interna delen är den del som ansluter vindkraftverken till en kopplingsstation. Externa delen är den del som ansluter parken till stationen i Friborg och därefter vidare till Uddebo. Parken ansluts med kabel i mark till stationen i Friborg. Det finns flertalet andra vindkraftparker som planeras i närområdet och en samordning av elanslutning kommer att ske med övriga projekt och Vattenfall för att hitta lämpligaste anslutningslösning. Slutlig utformningen för det externa nätet hanteras i separat tillståndståndsprocess. Spänningsnivån i det interna kabelnätet sätts till 20 eller 30 kv. Det interna kabelnätet samlas upp i en kopplingsstation som är belägen inom parkområdet. I denna kopplingsstation kommer troligtvis ägogränsen gå mellan Gothia Vind 10 AB och Vattenfall och det är troligtvis också här mätvärdesinsamlingen kommer ske. Ingen upptransformering av spänningen sker i kopplingsstationen utan 30 kv spänningen bibehålls genom Vattenfalls anslutningskabel som ansluter till stationen utanför Friborg. Det interna nätet för 2,5 MWs turbiner kräver ca 10,3 km kabel. Från kopplingsstationen i parken kommer det gå en exportkabel till stationen i Friborg. 12(15)

15 Figur 6, Planerat internt elnät för Vindpark Östra Frölunda. Det interna kabelnätet är uppbyggt främst med kabel med tvärsnittsarean 95 mm². Det interna kabelnätet förläggs i sin hela sträckning i kabelschakt inom vägområdet. Kabeln kan förläggas direkt i schaktet eller vid behov i rör i schaktet (grund förläggning). Kabel kommer att förläggas i ett schakt djup med max 500 mm och schaktbredd mellan mm, se bild 4 nedan. Bild 4. Exempel på kabelförläggning i schakt tillsammans med befintlig förstärkt väg. 13(15)

16 Byggskedet Byggskedet inleds med markarbeten där befintliga anslutningsvägar förstärks och nya vägar och uppställningsplatser anläggs. Detta sker vanligtvis under barmarksperioden och säsongen före leverans av verken. Före gjutningen av fundamenten grävs fundamentgropen och när fundamentet är på plats återfylls gropen så att fundamentet täcks. Någon månad efter det att fundamentet gjuts kan montaget av torn och turbin påbörjas. Uppförandet av ett verk tar endast några dagar i anspråk förutsatt att vädret är gynnsamt. Avveckling och återställning Vindkraftverketableringar kan avlägsnas lika snabbt som den installeras och som efteråt lämnar mycket begränsade spår. Beräknad teknisk och ekonomisk livslängd på vindkraftverken är ca 25 år. Efter avslutad driftstid monteras anläggningen ned för återvinning. Fundamenten avlägsnas ned till några decimeter under markytan eller fylls över, och därefter återställs ytan. Gothia Vind 10 föreslår att detta bestäms slutgiltigt i samråd med tillsynsmyndigheten i samband med avvecklingen. På körplaner och fundamentytor återförs ett humustäcke. Transformator- och mätstationer tas bort och återvinns. Anslutningsvägar fram till verken läggs igen där markägarna så önskar. Elkablar i mark lämnas kvar medan luftledningar monteras ned och återvinns. Efter det att återställningsarbetena är avslutade görs en anmälan om detta till tillsynsmyndigheten. Utsläppsnivåer När vindkraftverken är i drift sker inga utsläpp, den påverkan vindkraft ger är vid produktion och montering av verken. Vid etablering samt drift av vindkraftverk används mycket små mängder kemikalier. Vid drift av vindkraftverk används främst smörj- och hydrauloljor. Glykol används också till kylsystem. Hur mycket olja vindkraftverket innehåller beror av modell och konstruktion. Ett vindkraftverk med växellåda innehåller totalt cirka 650 liter olja. Oljeläckage skulle kunna förorena intilliggande mark och grundvatten. Risken för ett sådant läckage bedöms som mycket liten eftersom vindkraftverkets konstruktion är sådan att oljespill tas om hand inne i maskinhuset eller i tornet, och inte kan nå omgivningen. Service av verken utförs löpande två gånger per år. Eventuella läckage från växellådor eller styrsystem leder till omedelbart driftstopp och servicepersonal skickas ut för åtgärder eller sanering. Regelbundet underhåll kommer att genomföras för att motverka slitage med eventuella utsläpp som följd. Drivmedel i form av olja, diesel och bensin används som drivmedel till maskiner och motorfordon som används under anläggningsfasen. Risk för läckage från dessa bedöms som mycket liten. Produktionen av 1 GWh el i ett vindkraftverk bidrar till minskade utsläpp i form av svaveldioxid med 370 kg, koldioxid med kg, kväveoxider med kg, stoft med 100 kg samt ett fast avfall i form av slagg med ca kg i jämförelse med ett koleldat kraftverk som använder effektiv reningsteknik. I de flesta elsystem ger en ökad andel vindkraft rejäla utsläppsminskningar av koldioxid och andra miljöskadliga ämnen. 14(15)

17 Referenser Danish Wind Industry Association Hemsida med fakta om vindkraft. Svensk Vindenergi. Lathund olika begrepp som förekommer i branschen. Juni RePower RePower hemsida Vestas serviceavdelning i Sverige. Kontakt via telefon och e-post. FÖRSTUDIE - Tillfarts- och transportvägar för vindkraftspark, Östra Frölunda,Svenljunga kommun WSP Samhällsbyggnad Nätanslutningsutredning för Vindpark Östra Frölunda Vattenfall power Consultant (15)