GreenLab Skive Vind ApS Demonstrationsvindmølle ved GreenLab Skive Risikorapport 14-06-2019
Eurowind Project A/S Demonstrationsvindmølle ved GreenLab Skive Risikorapport Kunde Rådgiver GreenLab Skive Vind ApS Orbicon A/S Jens Juuls Vej 16 8260 Viby J Projektnummer 1321800058 Tekst Projektleder Kvalitetssikret af Godkendt af Jens Pouplier, xxxx Jens Pouplier Henrik Skovgaard Hans-Martin Olsen Version 0.0 Udgivet 14-06-2019 Projektnummer: 1321800058 Version: 0.0 2/30
Indholdsfortegnelse 1. Indledning 4 1.1 Baggrund 4 1.2 Formål 4 1.3 Metode 4 2. Forudsætninger 6 2.1 Placering 6 2.2 Vindmøllen 7 2.3 Vindretning 8 3. Risiko scenarier 10 3.1 Hele vindmøllen vælter 11 3.2 Tab af vinge eller vingespids 12 3.3 Kollaps af nacelle og / eller rotor 13 3.4 Isafkast 13 4. Metoder og resultater 14 4.1 Overblik 14 4.2 Havari statistik 14 4.3 Beregninger 16 4.4 Usikkerhedsanalyse 28 5. Resumé og konklusion 29 6. Referencer 30 Projektnummer: 1321800058 Version: 0.0 3/30
1. Indledning 1.1 Baggrund Skive Kommune planlægger, i samarbejde med Energifonden Skive og en række virksomheder, at etablere en erhvervspark ved Kåstrup, kaldet GreenLab Skive. Visionen er at etablere en erhvervspark, hvor virksomheder inden for fremstilling af bl.a. biogas, solenergi og vind samt balancering af energisystemer gennem samarbejde i en energisymbiose kan demonstrere og udvikle fremtidens energiteknologier i et test- og produktionscenter. Erhvervsparken bliver Danmarks største og første fuldskalaanlæg for opgradering af biogas og metanisering. Omdrejningspunktet i GreenLab Skive bliver etableringen af et Power2Gas anlæg (P2G), som omdanner vindenergi til gas, der herefter lagres på gasnettet. I visionen for GreenLab Skive indgår opførelsen af en vindmølle i umiddelbar nærhed af et biogasanlæg (inkl. opgraderings- og gasrensningsanlæg) og et metaniseringsanlæg. Der skal udarbejdes en miljøkonsekvensrapport for vindmøllen, hvor det blandt andet skal vurderes, hvilken risiko et eventuelt havari af vindmøllen kan udgøre for biogasanlægget (samt tilhørende øvrige anlæg), metaniseringsanlægget og personer i området. Til brug for risikovurderingen i miljøkonsekvensrapporten er der udarbejdet to baggrundsrapporter, idet analysen er delt i to: Vurdering af risikoen for at havari og andre hændelser, forbundet med vindmøllens drift, kan påvirke det undersøgte område (denne rapport). Vurdering af effekten på biogasanlægget (herunder tilknyttede anlæg) og metaniseringsanlægget og mulige risici for miljøpåvirkning ved de adresserede risici for havari og andre hændelser. Samt risikoen for personer, der opholder sig på området. (selvstændig rapport: Risikovurdering af samlokalisering af vindmølle og biogasanlæg i GreenLab) 1.2 Formål Formålet med denne rapport er således at analysere risikoen for at vindmøllen eller dele af vindmøllen ved GreenLab Skive rammer de øvrige anlæg i GreenLab Skive ved havari. Analysen omfatter også risikoen for is-afkast. Analysen beregner sandsynligheden for disse hændelser i en given afstand og retning fra vindmøllen. Resultaterne af rapporten vil blive brugt til en analyse af konsekvenserne ved disse hændelser i den selvstændige, afledte rapport. 1.3 Metode Risikoniveauet er bestemt ved beregninger baseret på tilgængelige historiske data og ekspertvurderinger. Beregninger er udført med kendte formler for denne type risiko analyse, som typisk bruges ved tilsvarende analyser. 4/30
Nedslagsafstande for vindmøllens forskellige dele beregnes med udgangspunkt i vindmølletypen. Herefter indregnes sandsynligheden for forskellige vindretninger og den statistiske risiko for havari i den samlede sandsynlighed for havarinedslag i en given afstand og retning fra vindmøllen. 5/30
2. Forudsætninger 2.1 Placering Området, hvor GreenLab Skive etableres, er beliggende centralt i Salling, ca. 10 km nord for Skive ad rute 26. Der er udarbejdet en rammelokalplan for området (nr. 272, vedtaget d. 20. december 2016). Nærmeste byer er henholdsvis Oddense mod vest, Jebjerg mod nordøst og Lyby mod sydøst. Mod vest, nord og nordøst afgrænses GreenLab området af det åbne land med spredt bebyggelse, hovedsageligt landbrugsbyggeri. Mod syd afgrænses området af Kåstrupvej og mod sydøst ligger et erhvervsområde. Biogasanlægget og metaniseringsanlægget skal placeres i den sydøstlige del af GreenLab, i lokalplanområde nr. 275 (vedtaget d. 27. februar 2018). Vindmøllen placeres tilsvarende i GreenLab området, men i en selvstændig lokalplan nr. 276, som også omfatter opstilling af yderligere 12 vindmøller samt et solcelleanlæg syd for GreenLab området. Lokalplanområdet for biogasanlægget (se figur 1) udgør et areal på ca. 11,5 ha. Den fremtidige zonestatus er byzone. Området grænser mod syd umiddelbart op til lokalplan nr. 274, der omfatter den sydligste del af Den Grønne Galakse og fordelingsvej til området for biogasanlægget. Mod øst grænser lokalplansområdet op mod rute 26 (Brovej). Mod nord og vest vil området grænse op til andre GreenLab virksomheder og projekter. Trafik til og fra anlægget vil foregå fra Kåstrupvej, via GreenLab områdets stamvej og derefter via fordelingsvej til lokalplanområdet. Afstanden til nærmeste beboelse er mere end 500 m. Figur 1: Lokalplan nr. 275 og rammelokalplan nr. 272 6/30
Vindmøllen påtænkes placeret inde i Den Grønne Galakse. Syd for Galaksen etableres biogasanlæggets hovedbygning, samt rådne- og udleveringstanke og plansilo. Nord for Galaksen etableres opgraderings-, gasrensnings- og metaniseringsanlæggene. Den endelige placering af metaniseringsanlægget er endnu ikke besluttet. Til brug for risikovurderingen af mulige afledte hændelser såsom materiel skade på de øvrige anlæg er risikoen for havari og is-afkast beregnet for 16 forskellige vindretninger og afstande på op til 250 meter opdelt i 25 meters intervaller. 2.2 Vindmøllen Vindmøllen ved GreenLab Skive forventes at blive af typen Vestas Turbine type: V136-4.0/4.2 MW, 50 Hz og har følgende specifikationer: Tabel 1: Specifikationer for GreenLab vindmøllen Rotationshastighed (rpm) 13,2 Totalhøjde, H T (m) 149,9 Rotorhøjde H R (m) 82 Rotordiameter D R (m) 136 Vingelængde L V (m) 66,7 Figur 2. Vindmøllens dimensioner jf. Tabel 1 7/30
Beregningerne er således foretaget med udgangspunkt i den samme vindmølletype som er anvendt til de øvrige vurderinger af projektet i miljøkonsekvensvurderingen. 2.2.1 Beredskab ved driftsforstyrrelser Vindmøllen har et fjernovervågnings-/kommunikationssystem kaldet SCADA system, som overvåger møllen og melder alarmer og fejl ind via SCADA systemet. SCADA systemet er kundens interface til vindmøllen og kunden kan tilgå disse informationer via SCADA systemet. 2.2.2 Beredskab ved is-dannelse Ved isdannelse er der risiko for isfald og iskast fra møllen. Vestas kan udstyre vindmøllen med to forskellige is detekterings systemer. En simpel løsning med en isdetektor på nacelle taget og en mere avanceret løsning med isdetektering i vingerne. Vindmøllen kan herved bringes til standsning ved risiko for isslag. 2.3 Vindretning Moderne vindmøller drejer så de peger mod vinden. Dette betyder at den mest sandsynlige position for rotoren er vinkelret på den mest sandsynlige vindretning. Rotorens position har betydning for den retning et fragment fra vindmøllen kan falde. Vindstatistikken for området er opdelt i 16 forskellige vindretninger, se tabel 2 og figur 3: Tabel 2: Statistisk vindretning for GreenLab Skive området N 1,8 NNV 3,2 NV 6,9 VNV 10,1 V 9,2 VSV 10,9 SV 9,1 SSV 7,9 S 6,7 SSØ 4,6 SØ 5,6 ØSØ 7,6 Ø 6,5 ØNØ 3,6 NØ 3,4 NNØ 2,9 8/30
Figur 3: Fremherskende vindretninger 9/30
3. Risiko scenarier Fire hændelsesscenarier er identificeret og analyseret med udgangspunkt i uheldsstatistikken fra Braam et al. (2004) og en rapport af Kjeller Vindteknikk (2013). De forskellige delelementer i vindmøllen som indgår i scenarierne, er illustreret på figur 4. Rotoren omfatter i denne forbindelse alle tre vinger samt vindmøllenavet. Figur 4. Vindmøllens delelementer: Vinge (blade), Nacelle, Nav (Hub) og tårn (Tower). 10/30
3.1 Hele vindmøllen vælter Dette scenarie omfatter at hele vindmøllen kollapser ved tårnets fod og vælter. Det antages at vindmøllen vælter i vindretningen. Scenariet er illustreret på figur 5. Figur 5: Hele vindmøllen vælter i vindretningen 11/30
3.2 Tab af vinge eller vingespids Dette scenarie omfatter at en hel vinge eller vingespids løsrives fra navet og slynges mod jorden vinkelret på vindretningen. Dette skyldes at moderne vindmøller roterer så de peger mod vindretningen. Det antages at vingen eller vingespidsen slynges i den retning som vingen peger, dvs. rotationsretningen vinkelret på vindretningen. Scenariet er illustreret på figur 6. Figur 6: Tab af vinge eller vingespids vinkelret på vindretningen. 12/30
3.3 Kollaps af nacelle og / eller rotor Dette scenarie omfatter at nacellen (huset) og / eller rotoren (navet og vingerne) løsrives fra tårnet og falder til jorden. Det antages at vindmølledelene fanges af vinden og derfor falder i vindretningen. Scenariet er illustreret på figur 7. Figur 7: Nacellen og / eller rotoren falder til jorden i vindretningen. 3.4 Isafkast Dette scenarie omfatter overisning af vingerne under særlige vejrmæssige forhold og risikoen for at isen enten falder lodret ned eller slynges af vindmøllens vinger vinkelret på vindretningen. Bevægelsen svarer til tab af vinge eller vingespids som illustreret på figur 5. 13/30
4. Metoder og resultater For at vurdere risikoen ved at opstille en vindmølle i GreenLab Skive området tæt på de øvrige anlæg og faciliteter, er der foretaget en række beregninger. Beregningerne omfatter sandsynligheden for de ovenfor nævnte scenarier og sandsynligheden for at ramme et område i en given retning og afstand. Metoder og antagelser for resultaterne præsenteres i dette kapitel. 4.1 Overblik I princippet kan et scenarie som medfører at vindmøllen eller en del af vindmøllen lander i et givent område ved havari forklares ved en kæde af begivenheder. Denne analyse, og beregningerne af risikoen består af sandsynligheden af de enkelte begivenheder i denne kæde. Disse sandsynligheder er brugt til at beregne den samlede sandsynlighed for, at et område rammes ved havari. Følgende hændelser og sandsynligheder indgår i beregningerne: Sandsynligheden for havari af den enkelte vindmølledel eller vindmøllen. Dette er baseret på den tilgængelige statistik. Sandsynligheden for at et område rammes ved havari. Der anvendes forskellige antagelser og beregninger for de enkelte scenarier. Til beskrivelse af risikoen er følgende hyppighedsskala for intierende hændelser anvendt: hyppighedsskala H Kvalitativ beskrivelse Størrelsesorden (per år) 6 Hyppig hændelse, to eller flere gange pr. uge 5 Almindelig hændelse, en eller flere pr. år, men mindre end to pr. uge > 100 1-100 4 Ualmindelig hændelse 0,01-1 3 Sjælden hændelse <0.01 2 Meget sjælden hændelse <10-4 1 Yderst sjælden hændelse <10-6 4.2 Havari statistik Til alle scenarier undtagen is-afkast er havari statistik for vindmøller samlet af Braam et al. (2005) anvendt som grundlag for beregningerne. Denne statistik er baseret på vindmølle havarier i Danmark, Holland og Tyskland. Statistikken har været anvendt i en rapport for the California Energy Commission (Larwood van Dam 2006) og er også udgivet i forkortet udgave på engelsk (Braam & Rademakers, 2004). Statistikken er baseret på 43.000 vindmølleår og 63 alvorlige hændelser som udgjorde en risiko for omgivelserne. Hyppigheden af de fire scenarier som indgår i statistikken, er vist i tabel 3, og kan betragtes som sandsynligheden for det enkelte scenarie. For 14/30
at tage højde for usikkerheder anvendes 95 percentilen i alle beregninger, dvs. den andel af hændelserne som kun overgås i 5 % af tilfældene. Tabel 3: Hyppighed af hændelser som er relevante for risikoanalysen. 95 percentilen (tredje kolonne) bruges til at tage højde for usikkerheder. Scenarie Forventet værdi (1/driftsår) 95 percentilen* (1/driftsår) Hele vindmøllen vælter 2.0 10-4 2.0 10-4 Tab af hel vinge 6.3 10-4 6.3 10-4 Tab af vingespids 1.2 10-4 1.2 10-4 Kollaps af nacelle og / eller rotor 5.8 10-5 5.8 10-5 Is-afkast 1.2 10-3 1.2 10-3 * Det anbefales at bruge 95 percentilen (den værdi, som baseret på de observerede hændelser, kun overgås i 5 % af tilfældene) i risikoanalyser idet der således tages højde for atypiske og til dels ekstreme værdier Tab af en vinge er vurderet for den kombinerede sandsynlighed for havari ved den nominelle hastighed på 12,5 omdrejninger pr. minut (rpm) og havari ved højere hastighed. Statistik for is-afkast er hentet fra en norsk analyse for en planlagt vindmøllepark i det østlige Norge (Kjeller Vindteknikk, 2013). Analysen præsenterer hyppigheden af overisning og sandsynligheden for is-afkast. Sandsynligheden fremgår af tabel 4. Klimaet i dette område er mere gunstigt for overisning end ved GreenLab Skive og beregningerne af risikoen for is-afkast er derfor tilpasset danske forhold vedr. hyppigheden af isslag. Tabel 4: Sandsynligheden for isafkast Scenarie Årlig sandsynlighed for is-afkast inden for 175 meter (pr. m 2 ) Is-afkast 6,71 x 10-03 15/30
4.3 Beregninger I dette afsnit præsenteres metoden for og resultaterne af beregningerne af risikoen for de forskellige scenarier. Siden metoden for analyse af tabte vinger og vingespidser er sammenlignelige, er de præsenteret sammen. 4.3.1 Hele vindmøllen vælter Hvis hele vindmøllen vælter, antages det område som kan rammes at være et cirkulært område med en radius på 150 meter svarende til vindmøllens totalhøjde med vindmøllen som centrum. Statistikken for vindretningen er anvendt til at bestemme sandsynligheden for den retning som vindmøllen vil vælte. Risikoen for at hele vindmøllen vælter i en given retning for hver 25 meters afstand fra vindmøllen inden for en radius på 150 meter svarende til vindmøllens totalhøjde fremgår af tabel 5 og figur 8: Tabel 5: Risiko for at hele vindmøllen vælter for hver 25 meters afstand inden for en radius på 150 meter Vindretning Hyppighed, vindretning (%) Faldretning Sandsynlighed / år Returperiode (år) N 1,8 S 5,76 x10-6 173.611 NNV 3,2 SSØ 1,02 x10-5 97.656 NV 6,9 SØ 2,21 x10-5 45.290 VNV 10,1 ØSØ 3,23 x10-5 30.941 V 9,2 Ø 2,94 x10-5 33.967 VSV 10,9 ØNØ 3,49 x10-5 28.670 SV 9,1 NØ 2,91 x10-5 34.341 SSV 7,9 NNØ 2,53 x10-5 39.557 S 6,7 N 2,14 x10-5 46.642 SSØ 4,6 NNV 1,47 x10-5 67.935 SØ 5,6 NV 1,79 x10-5 55.804 ØSØ 7,6 VNV 2,43 x10-5 41.118 Ø 6,5 V 2,08 x10-5 48.077 ØNØ 3,6 VSV 1,15 x10-5 86.806 NØ 3,4 SV 1,09 x10-5 91.912 NNØ 2,9 SSV 9,28 x10-6 107.759 16/30
Figur 8: Risiko for at hele vindmøllen vælter i en given afstand og retning Som det ses, er risikoen for at hele vindmøllen vælter størst ved en vindretning fra vest-sydvest (VSV), svarende til at vindmøllen vil vælte i øst-nordøstlig retning. Hyppigheden er dog mellem meget sjælden (10-4 ) og yderst sjælden (10-6 ). 17/30
4.3.2 Tab af hele vingen eller vingetip En forsimplet model til at fastslå fald-afstanden for vinger eller dele af vinger er anvendt. Modellen udviklet af Rogers et al. (2011) er baseret på resultater fra en præcis model udviklet af Sledgers et. Al. (2009). Den forsimplede model beskriver andelen af afkast som lander indenfor en given afstand fra vindmøllen: 11,9 1 s afstand fra tårnet (m) = Udgangshastighed af vinge ved centrum ( m s ) Udgangshastigheden afhænger af rotationshastigheden og fragmentets størrelse. De dele af vingen som er tættere på vingespidsen, har en højere udgangshastighed end fragmenter tættere på navet. Det betyder at jo mindre fragmentet er (tættere på spidsen), des større vil udgangshastigheden være. m rotationshastighed (rpm) afstand fra nav til fragment 2 π( omdrejning ) *0,,- = s 60( min ) Eftersom der ikke er nogen statistiske data for hyppigheden af forskellige størrelser af fragmenter, er beregningen baseret på en antagelse om, at alle fragmenter (0-99% af vingen) har samme sandsynlighed for at brække løs og blive kastet af. 100% af vingen betyder at hele vingen falder af og 0-99% betyder at et fragment af vingen brækker løs. Ud fra dette interval er intervaller for den maksimale kasteafstand og udgangshastigheder brugt til beregningerne. For at bestemme den årlige frekvens af løsrevne vinge fragmenter er der udført Monte Carlo simulationer. Denne simulation anvender intervaller i stedet for gennemsnitsværdier. Til det konkrete formål anvender Monte Carlo simulationen en ensartet distribution af størrelser af vinge fragmenter svarende til 0-99% af vingen. Den ensartede distribution er anvendt i 2500 simulerede scenarier. Som resultat fås en distribution af resultater (udgangshastighed). Hvis en del af en vinge tabes fra vindmøllen, antages det at den vil blive slynget i samme retning som rotationen, svarende til vinkelret på vindretningen. Statistikken for vindretningen er anvendt for at bestemme sandsynligheden for et kast i en given retning. Eftersom modellen anvender et interval for udgangshastigheden for vingespidsen, fås også intervaller for sandsynligheden af et nedslag indenfor et givent område. Til beregningen er medianværdien af disse sandsynligheder anvendt. 18/30
Risikoen for tab af vinge eller del af en vinge i en given retning for hver 25 meters afstand fra vindmøllen inden for en radius på hhv. 375 og 750 meter fremgår af tabel 6 og figur 9 og 10: Tabel 6: Sandsynligheden for tab af vinge eller del af vingen Vindretninger Samlet hyppighed, vindretninger (%) Faldretninger Sandsynlighed / år Hele vingen Returperiode (år) Sandsynlighed / år Del af vinge Returperiode (år) N/S 8,5 Ø-V 4,77 x10-6 209.523 1,03 x10-6 971.570 NNV/SSØ 7,8 ØNØ- VSV 4,38 x10-6 228.327 9,44 x10-7 1.058.762 NV/SØ 12,5 NØ-SV 7,02 x10-6 142.476 1,51 x10-6 660.667 VNV/ØSØ 17,7 NNØ- SSV 9,94 x10-6 100.619 2,14 x10-6 466.573 V/Ø 15,7 N-S 8,82 x10-6 113.436 1,90 x10-6 526.009 VSV/ØNØ 14,5 NNV- SSØ 8,14 x10-6 122.824 1,76 x10-6 569.541 SV/NØ 12,5 NV-SØ 7,02 x10-6 142.476 1,51 x10-6 660.667 SSV/NNØ 10,8 VNV- ØSØ 6,06 x10-6 164.903 1,31 x10-6 764.661 19/30
Figur 9: Risiko for at en hel vinge falder i en given afstand og retning 20/30
Figur 10: Risiko for at en del af vinge falder i en given afstand og retning Som det ses, er risikoen for at en hel vinge eller del af en vinge brækker af størst ved vindretninger fra hhv. vest-nordvest og øst-sydøstlig (VNV+ØSØ) retning, svarende til at vingen eller dele af vingen vil slynges i rotationsretningen vinkelret på vindretningerne, dvs. i hhv. nord- 21/30
nordøstlig og syd-sydvestlig (NNØ+SSV) retning. Hyppigheden er dog mellem meget sjælden (10-4 ) og yderst sjælden (10-6 ). 4.3.3 Kollaps af nacelle og / eller rotor Hele nacellen og / eller rotoren kan falde ned fra tårnet. Hvis dette sker, svarer den maksimale faldafstand til halvdelen af rotordiameteren ifølge Larwood og Dam (2006). Rotoren kan herefter ramme et cirkulært område omkring dette punkt med en radius svarende til rotorens radius. Dette betyder at den potentielle nedslagsafstand af en nacelle og en hel rotor svarer til rotorens diameter. For den konkrete vindmølle svarer det til 136 meter. Risikoen for kollaps af nacelle og / eller hele rotoren i en given retning for hver 25 meters afstand fra vindmøllen inden for en radius på 136 meter svarende til rotorens diameter fremgår af tabel 7 og figur 11: Tabel 7: Risiko for kollaps af nacelle og / eller hele rotoren for hver 25 meters afstand inden for en radius på op til 136 meter. Vindretning Hyppighed, vindretning (%) Faldretning Sandsynlighed / år Returperiode (år) N 1,8 S 2,34 x10-6 427.350 NNV 3,2 SSØ 4,16 x10-6 240.385 NV 6,9 SØ 8,97 x10-6 111.483 VNV 10,1 ØSØ 1,31 x10-5 76.161 V 9,2 Ø 1,20 x10-5 83.612 VSV 10,9 ØNØ 1,42 x10-5 70.572 SV 9,1 NØ 1,18 x10-5 84.531 SSV 7,9 NNØ 1,03 x10-5 97.371 S 6,7 N 8,71 x10-6 114.811 SSØ 4,6 NNV 5,98 x10-6 167.224 SØ 5,6 NV 7,28 x10-6 137.363 ØSØ 7,6 VNV 9,88 x10-6 101.215 Ø 6,5 V 8,45 x10-6 118.343 ØNØ 3,6 VSV 4,68 x10-6 213.675 NØ 3,4 SV 4,42 x10-6 226.244 NNØ 2,9 SSV 3,77 x10-6 265.252 22/30
Figur 11: Risiko for at nacellen og / eller hele rotoren vælter i en given afstand og retning Som det ses, er risikoen for at hele vindmøllen vælter størst ved en vindretning fra vest-sydvest (VSV), svarende til at nacellen og rotoren vil falde i øst-nordøstlig retning. Hyppigheden er dog ml. meget sjælden (10-4 ) og yderst sjælden (10-6 ). 23/30
4.3.4 Samlet risiko for havari Den samlede risiko for havari er summen af risikoen for de enkelte hændelser i de forskellige scenarier, dvs: Hele vindmøllen vælter En hel vinge falder af Del af en vinge falder af Nacellen og / eller hele rotoren (nav + tre vinger) falder af Den samlede risiko i en given retning for hver 25 meters afstand fra vindmøllen inden for en radius på 250 meter fremgår af tabel 8 og figur 12: Tabel 8: Samlet risiko for havari for hver 25 meters afstand. Faldretning Sandsynlighed / år Returperiode (år) 0-150 meter 150-250 meter Sandsynlighed / år Returperiode (år) N 4,09 x10-5 24.470 1,07 x10-5 93.313 NNV 3,06 x10-5 32.682 9,90 x10-6 101.035 NV 3,37 x10-5 29.645 8,53 x10-6 117.201 VNV 4,16 x10-5 24.055 7,37 x10-6 135.649 V 3,51 x10-5 28.529 5,80 x10-6 172.354 VSV 2,15 x10-5 46.459 5,32 x10-6 187.822 SV 2,38 x10-5 41.960 8,53 x10-6 117.201 SSV 2,51 x10-5 39.790 1,21 x10-5 82.769 S 1,88 x10-5 53.144 1,07 x10-5 93.313 SSØ 2,43 x10-5 41.156 9,90 x10-6 101.035 SØ 3,96 x10-5 25.264 8,53 x10-6 117.201 ØSØ 5,28 x10-5 18.932 7,37 x10-6 135.649 Ø 4,72 x10-5 21.186 5,80 x10-6 172.354 ØNØ 5,44 x10-5 18.391 5,32 x10-6 187.822 NØ 4,95 x10-5 20.209 8,53 x10-6 117.201 NNØ 4,76 x10-5 20.994 1,21 x10-5 82.769 24/30
Figur 12: Samlet risiko for havari Som det ses, er risikoen størst inden for en afstand svarende til vindmøllens totalhøjde, dvs. indenfor 150 meters afstand. Derudover er risikoen størst i nord til øst-sydøstlig retning, samt i vest-nordvestlig retning. 25/30
4.3.5 Isafkast Vedrørende hyppigheden af is-afkast findes der kun statistik fra Norge. De klimatiske forhold der er meget mere fordelagtige for overisning end ved GreenLab Skive og risikoberegningen for isafkast er derfor tilpasset risikoen for isslag i Danmark. Ifølge Seifert et. al. (2003) kan den maksimale afstand som is kan blive kastet beregnes ud fra følgende forsimplede ligning: d=(d+h) x 1,5, hvor d er den maksimale kasteafstand i meter, D er rotordiameteren og H er navhøjden i meter. Ligningen ser herefter således ud: 327 meter = (136+82) x 1,5 Den maksimale kasteafstand for is-afkast er således 327 meter. Det antages at is-afkast sker i rotationsretningen vinkelret på vindretningen. Risikoen for is-afkast pr. m2 inden for en radius på 327 meter fremgår af tabel 8 og figur 13: Tabel 9: Risiko for is-afkast pr. m 2 inden for en radius på op til 327 meter. Vindretninger Samlet hyppighed, vindretninger (%) Faldretninger Sandsynlighed / år Returperiode (år) N/S 8,5 Ø-V 5,71E-04 1.752 NNV/SSØ 7,8 ØNØ-VSV 5,24E-04 1.910 NV/SØ 12,5 NØ-SV 8,39E-04 1.192 VNV/ØSØ 17,7 NNØ-SSV 1,19E-03 842 V/Ø 15,7 N-S 1,05E-03 949 VSV/ØNØ 14,5 NNV-SSØ 9,73E-04 1.027 SV/NØ 12,5 NV-SØ 8,39E-04 1.192 SSV/NNØ 10,8 VNV-ØSØ 7,25E-04 1.379 26/30
Figur 13: Risiko for is-afkast pr. m 2 i en given retning Som det ses, er risikoen for is-afkast størst ved vindretninger fra hhv. vest-nordvest og øst-sydøst (VNV + ØSØ), svarende til at isen vil kunne blive slynget i hhv. nord-nordøstlig og syd-sydvestlig 27/30
(NNØ+SSV) retning. Hyppigheden svarer til mellem en sjælden og meget sjælden hændelse for alle vindretninger. Risikoberegningen tager ikke højde for installeret is-detektering og øvrige afværgeforanstaltninger. Disse omfatter bl.a. indbygget opvarmning som minimerer påvirkningen fra is og sne, samt detekteringssystemer som bringer vindmøllen til standsning ved risiko for overisning. Ved standsning kan rotoren drejes ind så den placeres mest hensigtsmæssigt, fx parallelt med offentlige veje. Der vil således være mindre risiko for is-afkast end antaget i ovenstående beregning, idet risikoen stort set kan elimineres for afstande ud over rotorens rækkevidde. Ved installation af is-sensorer og standsning af vindmøllerne ved risiko for isslag vurderes der derfor ikke at være risiko ud over rotorens radius. 4.4 Usikkerhedsanalyse I dette afsnit gennemgås usikkerheder og antagelser som ligger til grund for beregningerne og de mulige konsekvenser heraf 4.4.1 Fejlfrekvenser Statistikken for havari er taget fra Braam et. al. (2005). Vindmølleteknologien er blevet forbedret siden da, herunder kravene til periodiske serviceeftersyn, hvorfor risikoen for havarier må antages at være reduceret væsentligt. 4.4.2 Rotationshastighed Beregningerne forudsætter en maksimal rotationshastighed på 12,5 rpm. Hvis vindhastigheden medfører en for høj risiko, forudsættes det at vindmøllen bringes til standsning. 4.4.3 Modellerne Modellerne er altid baseret på antagelser og forsimplinger, men muliggør en struktureret analyse og kvantifikation af situationer hvor direkte målinger ikke kan foretages. Modellen for is-afkast er højst sandsynligt den mindst valide af de anvendte modeller i rapporten. 28/30
5. Resumé og konklusion Sandsynligheden for at vindmøllen eller dele heraf rammer et givent område indenfor en radius på 250 meter fra vindmøllen er beregnet ud fra tilgængelige modeller og statistik. Der er en væsentlig usikkerhed i beregningerne, hvorfor resultatet må antages at være konservativt (risikoen overdrives). På baggrund af den beregnede risiko er de mulige følgevirkninger såsom materiel skade vurderet i rapporten: Risikovurdering af samlokalisering af vindmølle og biogasanlæg i GreenLab. 29/30
6. Referencer Braam, H. & Rademakers, L.W.M.M. (2004). Guidelines on the Environmental Risk of Wind Turbines in the Netherlands, ECN-RX--04-013, February 2004. Braam, H., van Mulekom, G.J. & Smit R.W. (2005). Handboek Risicozonering Windturbines, version 2, January 2005. Kjeller Vindteknikk (2013). Raskiftet, kommunene Åmot og Trysil- Sannsynlighet for iskast fra vindturbiner, July 2013. Larwood, S. & van Dam, C.P. (2006). Permitting setback requirements for wind turbines in California, California Wind Energy Collaborative, Prepared for California Energy Commission, CEC-500-2005-184. Rademakers L, Braam H (2005). Analysis of risk-involved incidents of wind turbines, Guide for Risk-Based Zoning of Wind Turbines. Energy Research Centre of the Netherlands. Rogers, J., Slegers, N. & Costello M. (2011). A method for defining wind turbine setback standards, Wind Energy. February 2011. Wind statistics collected from: http://www.windfinder.com/windstatistics/esbjerg, Statistics based on observations taken between 10/2000-03/2015 daily from 7am to 7pm local time. Downloaded: 2015-04-27 30/30