Rüzgar Türbini Gürültüsü, Sağlık Etkileri ve Düzenleme Önerileri

Rüzgar Türbini Gürültüsü, Sağlık Etkileri ve Düzenleme Önerileri

NOVOSİM MÜHENDİSLİK
Rüzgar Türbini Gürültüsü, Sağlık Etkileri ve
Düzenleme Önerileri
Rapor No.1
Mert Doğanlı
15 Kasım 2010
Giriş
Karbon salınımları ve global ısınmaya karşı , yine artmakta olan enerji ihtiyacı nedeniyle bir çok farklı
alternatif enerji sistemi geliştirildi. Bunların şu anda en yaygın ve artmakta olan en önemli örneği
rüzgar türbinleridir. 2009 yılında yaşanılan global ekonomik krize rağmen, yeni rüzgar türbini
yatırımları hem dünyada hem ülkemizde artmaya devam etti , ortalama artış ile %42 civarındadır
(Global Rüzgar Enerjisi Raporu – “Global Wind Energy Report”, 2009).
Özellikle ülkemiz gibi hızla gelişen ekonomilerde, enerji ihtiyacı sürekli artmaktadır. Bu nedenle hem
konvansiyel hemde alternatif enerji sistemlerinde ihtiyaç duyulmaktadır. Şu anda ülkemizde faaliyete
geçmiş 801 MW kapasitede rüzgar türbini çifliği (“wind farm”) bulunmakta ve yaklaşık 500 MW
çiftliğin yapımı devam etmektedir. Toplam lisans sayısı ise bu değerlerin yaklaşık 5 katı civarındadır .
Tabi yine en önemli ekonomik kazançlarından bir tanesi, önemli ölçüde istihdam yaratmasıdır.
Örneğin Çin şu anda inşa edilmiş kapasite anlamında, Kuzey Amerika’dan sonra dünyada ikinciliğe
yerleşmiş ve yaklaşık 30 adet rüzgar türbini üretim tesisi kurmuştur. Bunlardan iki tanesi (Sinovel,
Goldwind) dünyanın en büyük 5 üreticisi arasına girmiştir (Global Rüzgar Enerjisi Raporu – “Global
Wind Energy Report”, 2009).
Rüzgar türbini çiftliklerinin oluşturulmasına paralel, gerekli kanuni düzenlemeler özellikle
kullanımınm yaygın olduğu, Kuzey Amerika, Almanya, Hollanda, İsviçre, Danimarka gibi ülkelerde
hızlıca güncellenmekte ve çevreye olan negatif etkilerin en aza indirilmesine çalışılmaktadır.
Çevreye olan etkiler incelendiği zaman akla gelen konular, gürültü, görüntü kirliliği, gölge (“shadow
flicker”), kuş ölümleri ve doğal hayatın (tarım arazisi) etkilenmesidir. Dolayısıyla, ekonomik
gelişmenin ivmesini yavaşlatmadan, gerekli regülasyonları oluşturmak önem kazanmaktadır. Bir diğer
önemli husus ise, ülkemizde kullanılacak türbinlerin kalite şartlarını sağlıyor olmasıdır.
Bu makale, özellikle rüzgar türbini kaynaklı gürültü , olası etkileri ve rüzgar türbinlerine yakın
yaşayan kişilerin en az etkilenmesi için önerileri içeren bir literatür taramasıdır.
Şu anda özellikle rüzgar türbini gürültüsü insan sağlığı üzerine olası etkileri ile ilgili tartışmalar
yapılmaktadır. Tahmin edilebileceği üzere, rüzgar türbini federasyonları (CWEA, EWEA, AWEA), bir
grup akademisyen, doktorlar ve çevre gürültüsü uzmanları herhangi bir gürültü ve sağlık probleminin
olmadığını savunmakta; buna karşılık, diğer bir grup ise özellikle gelen şikayetlerden yola çıkarak hem
kısa vadeli problemler tespit ettiklerini hemde araştırmaların uzun vadeye yayılması ve kişilerin
izlenmesi gerektiğini ortaya koymaktadırlar.
Bu makalede, olası iddialar ve problemler ile ilgili bilgiler ve yeni yapılacak çiftliklerin yerleştirilmesi
için öneriler verilmiştir.
Novosim Mühendislik
Tarih: 15.11.2010
2
Rüzgar Türbini Gürültüsü
Rüzgar türbinlerindeki gürültü iki farklı nedenle ortaya çıkmaktadır. Bunların ilki vites kutusu, fan,
dişli gibi sistem kaynaklı mekanik gürültü, ikincisi ise rüzgar-kanat etkileşmini nedeniyle oluşan
aerodinamik gürültüdür. Günümüzde, mekanik kaynaklı gürültü büyük ölçüde önlenmiştir. Bu
nedenle şu anda üzerinde ağırlıkla geliştirilme çalışmaları yapılan kısım aerodinamik gürültüdür
(Wagner et. al., 1996 ; HGC Engineering, 2007). Ancak halen üretim kaynaklı mekanik gürültü
(özellikle tonal ise) varsa, bunların mutlaka önlenmesi gereklidir.
Aerodinamik gürültü kaynakları ise 3 ana başlık altında değerlendirilebilir (Wagner et. al.,1996);
1. Düşük frekanslı (<200 Hz), rotor ve kule arası etkileşimden kaynaklanan gürültü.
2. Giren akış türbülans gürültüsü (inflow-turbulence noise) ise atmosferde oluşan türbülans ve
kanat ile etkileşimin sonucunda ortaya çıkmakta olan, geniş bantlı bir gürültüdür.
3. Kanat kaynaklı gürültü; kanat üzerinde oluşan sınır tabakasında kararsızlık oluşması veya yine
sınır tabakasında oluşan girdapların (eddy) kanat yüzeyi ile etkileşime geçmesi sonucunda
oluşmaktadır.
Bu gürültüye farklı mekanizmalar neden olmaktadır, ancak şu anda bunların içinde üzerinde
en çok çalışılan konu geniş spektrumlu kuyruk kısmı gürültüsüdür (“trailing edge noise”).
Oerlemans (2009) tezinde, Gamesa G58 tipi bir rüzgar türbininde, bir mikrofon dizisi kullanarak
(“acoustic array”) rüzgar türbinin çalışması esnasında, gürültü oluşan bölgesinin lokalizasyonu
yapmıştır (Şekil 1).
Şekil 1. Rüzgar türbini üzerine yansıtılmış gürültü haritası (Oerlemans, 2009).
Novosim Mühendislik
Tarih: 15.11.2010
3
Şekilde görüldüğü gibi, gürültü kaynağı kanadın ucu değil, ucuna yakın olan bir bölgedir ve rotor
göbeğindeki kaynaktan daha güçlüdür. Yapılan çalışmalar frekans aralığının 500 Hz ile 2 kHz arasında
olduğunu göstermektedir.
Bu gürültüye ek olarak, şu anda algılayıcılar (türbin gürültüsüne maruz kalan kişiler) tarafından
gündeme genellikle şikayet nedeni olarak yapılan tanım ise, yüksek frekanslı bir gürültüye paralel
olarak, modülasyon dolayısıyla, daha düşük frekanslı bir sesin de varlığıdır (genlik modülasyonu“amplitude modulation”). Genellikle, ön görülen frekanslar 1Hz -2 Hz civarındadır. Yapılan tanımlarda
ses genellikle “swishing” veya “swish boom swish boom” olarak verilmektedir (van der Berg, 2006;
Moorhouse et. al., 2007 ; Hayes, 2007; Kamperman, 2009).
Değişen atmosferik ve topoloji koşullarına göre algılanan sesin şiddeti artmakta veya
farklılaşmaktadır. Dolayısıyla, çok düşük bir ses basıncı seviyesine sahip olunsa bile, algılayıcılar
tarafından zaman zaman duyulabilmektedir. Buna istinaden Pedersen et. al. (2009) tarafından
Hollanda’da 725 kişi ile yapılan bir değerlendirme çalışmasında aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir.
Şekil 2. Rüzgar türbini kaynaklı gürültü ile diğer gürültü kaynaklarının rahatsızlık oranına göre
kıyaslanması (Pedersen et. al., 2009).
Bu tablolardaki değerlendirmeleri yaparken, tabiat koşulları, sürekliliği (gece veya gündüz artması
gibi), psikolojik etkenler (kaynağın görülüyor olması), maskeleme yapabilecek bir fon gürültüsünün
olmaması gibi (“background noise”) etkenlerde göz önünde bulundurulmalıdır. Psikolojik etkenler,
rüzgar türbini ile ilgili subjektif değerlendirmeler yaparken mutlaka dikkat alınmalıdır. Yapılan
Novosim Mühendislik
Tarih: 15.11.2010
4
çalışmalar, gürültü kaynağının görülmesinin, gürültü algısını kötüleştirdiğini ortaya koymaktadır
(Bangjun, Lili ve Guoqing, 2003, Waye 2009 makalesinden referans ile). İlginç sayılabilecek başka bir
psikolojik etken ise, rüzgar çiftliklerinden ekonomik kazancı olan kişilerin, gürültüden daha az
etkilenmesidir (Pedersen, Bakker, Bouma ve van der Berg, 2009). Sürekliliğe örnek vermek gerekirse,
trafik gürültüsü gündüz her ne kadar rahatsız edici olsa da, akşam saatlerinde seviyesi azaldığı için
insanları uyku ve dinlenme saatlerinde çok fazla rahatsız etmemektedir.
Ses basıncı seviyesinin 35 dB (A) mertebelerinde olmasına rağmen algılanması ve şikayet nedeni
olması bu nedenle sesin karakteristiği ile ilgilidir. Ayrıca diğer psikolojik etkenler, sesin kaynağını
kontrol edebilme, gürültü kaynağını görme (olumsuz yönde algılamayı körüklüyor), türbinden
ekonomik çıkar sağlama (algıyı olumlu yönde etkiliyor) , kişinin gürültüye karşı hassasiyeti , çevreden
beklenti gibi etkenlerde algıda önemli farklılıklar yaratmaktadır (Pedersen ve Waye, 2008). Rüzgar
türbini kaynaklı gürültünün, her ne kadar seviye olarak algılayıcı noktasında, tren, trafik gibi diğer
gürültülere kıyasla ses basıncı seviyesi olarak daha düşük olduğu objektif data ile gösterilsede, çok
daha kolay algılandığı iddia edilmektedir. Bu nedenle Waye ve Öhrstörm (2002) psikoakustik ölçütler
ile eş gürültü seviyesine sahip (LAeq)rüzgar türbinleri arasında ilişki kurmaya çalışmışlardır. Ancak,
modülasyon, ton (“tonality”) , impulsif (“ impulsivess” ) vs. gibi psikoakustik ölçeklerle, algılayıcılar
arasında yeterli korelasyon sağlanamamıştır.
Genlik modülasyonunun sebebi olarak, van der Berg (2006) kanat ve kule etkileşimini göstermiş ve
kanadın kule önünden geçerken, havayı sıkıştırdığını ve burda bir basınç artışı ve modülasyon
yarattığını iddia etmiştir. Ancak Oerlemans (2009) ,yaptığı test sırasında, kule ile kanat arasındaki
geçiş sırasında ses basıncı artışına rastlamamıştır. Burada modülasyon “beat” gibi düşünülürse,
aslında birbirine yakın iki frekans değerinin bir modülasyon yaratabileceği düşünülebilir. Örnek
olarak sağ ve sol kanat üzerinde 550 Hz ve 552 Hz lik kuyruk kısmı gürültüsü olması durumunda
(“trailing edge noise”) olması durumunda, 2 Hz lik bir modülasyon olabilirdi (den Hartog, 1934).
Halen problemin kaynağı tam olarak anlaşılmış değildir ve çalışmalar devam etmektedir. Gamesa gibi
üreticilerde bu problemin kök nedeninin bulunması için geliştirme çalışmalarını sürdürmektedir
(Martesanz, 2006).
Şu anda özellikle sağlık ile ilgili yapılan araştırmaların büyük bir kısmı, modülasyon nedeniyle (1-2 Hz)
duyulma sınırının altındaki ses (“infrasound”) bölgesine yönelmiştir. Yani normal şartlar altında insan
tarafından algılanabilen frekans aralığı 20 – 20kHz ile sınırlandırılmışken, son araştırmalar özellikle
daha düşük frekans bölgesinde de (ses altı), kulak yoluyla ses basıncı seviyesine bağlı olarak, duyma
olarak algılandığını ortaya koymaktadır. Bu nedenle eş duyma eğrilerinin düşük frekanslara kadar
inecek şekilde değiştirilmesi için öneriler bulunmaktadır (Danimarka Enerji Bakanlığı, EEP-06 projesi,
2008).
Özellikle 10-20 Hz arasındaki seslerin ses basıncı olarak gürültü yarattığını otobüs geliştirme projeleri
sırasında yazar kendisi de tecrübe etmiştir. Uçak gibi uzun ve esnek yapılarda, bu frekanslarda ani
basınç artışlarının rahatlıkla algılandığı da bilinmektedir. Ancak bu frekanslarda duyabilmek için
gerekli olan minimum ses basıncı seviyesinin 120 dB ve üzerinde olması gereklidir.
Novosim Mühendislik
Tarih: 15.11.2010
5
Buna paralel olarak, çok daha düşük frekansların ise < 10 Hz gibi, duyulmasa bile titreşim olarak
algılanabildiğini ortaya koymuştur (Todd, Rosengren ve Colebatch, 2008).
İnsan vücudunda bir çok elastik bölge ve buna bağlı organlar bulunmaktadır. Bu nedenle, her bir
organın kendine ait doğal frekansları bulunmaktadır. Özellikle otomotiv ürün geliştirme ve
mühendislik çalışmalarında bu frekanslar dikkate alınarak, yolcuların bu frekanslarda etkilenmemesi
sağlanır. Genellikle, kritik frekans aralıkları (“whole body vibration”) 20 Hz altındadır (daha detaylı
bilgi için bknz. ISO 2631). Ancak son araştırmalar 100 Hz ler civarında, otolit organlarda (utricle ve
sakul – hızlanma sırasında ivme ve kafanın salınımı hakkında bilgi verirler) hassasiyet olabileceğini
göstermektedir. Bu organlar aslında insanın dengesini sağlamak ve yönünü anlamak için kullandığı 4
sistemden bir tanesidir ve iç kulağın bir kısmıdır. Pierpont (2009) yaptığı araştırmada, rüzgar türbini
kaynaklı olabileceği iddia edilen sağlık problemlerini bir grup insan üzerinde araştırmış ve denge
sistemi ile etkileşimi olabileceği yönünde iddialarda bulunmuştur. Bu konu “Gürültü ve İnsan Üzerine
Etkisi” başlığı altında incelenecektir.
Rüzgar türbini dernekleri ve bazı akustik uzmanları ise, normal şartlar altında zaten duyulamadığı için
bir rahatsızlık yaratmayacağı yönünde beyanat vermektektedir (Kanada Rüzgar Enerjisi Derneği,
2009; Hayes 2006, 2007). Düşük frekanslı sesler açık havada fazla enerji kaybetmeden uzun
mesafelere gidebilmesi nedeniyle bu frekansların minimum seviyeye indirilmesi gereklidir.
Bu konu şu anda disiplinlerarası (tıp, psikolog, fizyolog, nörolog, akustik uzmanı, larangolok) gibi
araştırmacılar tarafından incelenmekte ve epidemolojik (epidemic) bir etkisinin olup olmadığının
araştırılmasına devam edilmektedir.
Bu başlık altında yine önemli bir konu ise, algılayıcı kişi (“receiver”) ile ses kaynağı arasında, sesin
yayılması da (“propogation of sound”) önem kazanmaktadır. Şu anda çevre gürültüsü yayılımı ile ilgili
hesaplamalar ISO 9613-2 standartına (“Attenuation of sound during propogation outdoors”) uygun
olarak yapılmaktadır. Dolayısıyla, evin bulunduğu topoloji, çevrede ağaç olup olmaması, rüzgarın
yönü, rüzgar türbinin açısı gibi diğer faktörlerde önem kazanmaktadır. Ancak bütün bu koşullar ve
gece gündüz arasındaki farklılıklar standart içinde yer almadığından, algılayıcı kişiler öngörülenden
farklı seviyelerde gürültüye maruz kalabilmektedirler.
Araştırma çalışmaları yapılması gereken konulardan bir tanesi de birbirlerine yakın olan çiftliklerin
etkileşimidir. Birbirine yakın olarak inşaa edilen çiftliklerin gürültü konusunda nasıl bir karakter
ortaya koyduğu ile ilgili çalışma yapılması gereklidir (Jiggins ve McKenzie, 2007). Genellikle türbin
geliştirme gürültü çalışmaları esnasında , analizler tek bir türbin üzerinden ele alındığı için etkileşim
etkilerini ortaya koyan çalışmalar literatürde bulunmamaktadır.
Gürültü ve İnsan Üzerine Etkisi
Çevre gürültüsünün (trafik, uçak, endüstriyel vs. gibi) insan üzerine olan etkileri uzun zamandır
incelenmektedir. Branco ve Periera (2004), yaptığı çalışmada özellikle uzun süre düşük frekanslı
gürültüye maruz kalan kişilerde (örn: uçaklarda görevli personel, DJ’ler ve gemi makina mühendisleri
Novosim Mühendislik
Tarih: 15.11.2010
6
gibi) ekstaselüler matrislerde aşırı çoğalma gözlemlemiş ve raporlamıştır(“abnormal proliferation of
extra-cellular matrices”). Hayvanlar ve insanlar üzerinde yapılan çalışmalar, kardiovaskuler yapının
kalınlaştığını ortaya çıkarmıştır. Ayrıca, depresyon, aşırı sinirlilik hali, yalnız kalma isteği, bilişsel
yeteneklerde gerileme (decreased cognitive skills) da bu rahatsızlığın birer sonuçları olarak ortaya
konmaktadır. Ising ve Kruppa (2004) gürültünün insan üzerindeki etkileri ile ilgili son 25 yılda yapılmış
olan çalışmaları derlemişlerdir. Bu çalışmada, uyku halinde dahi, uçaklardan veya ağır yük
kamyonlarının neden olduğu gürültü neticesinde, insan algısının devam ettiği ve stress hormonlarını
arttırıcı yönde tetiklediğini ortaya koymuştur. Almanya Çevre Uzmanları Heyetinin (“Environmental
Expert Council”) yaptığı çalışmalarda, gündüz maruz kalınan ses basıncı seviyesinin 65 dB(A) veya
üzerinde olduğu durumlarda, kardiovasküler risk ortaya çıkabileceği belirtilmiştir. VDI Richtlinie
(1988) ve Babisch ( 2001, 2002), Ising ve Kruppa (2004) da belirtildiği üzere, gece maruz kalınan
rahatsız edici veya strese neden olan gürültü seviye veya tiplerinin (tonal vs. gibi), hipertasyon,
damar tıkanıklığı (ateroskleroz), iskemik kalp hastalığı (“ishemic heart disease”) ve kalp krizi
(“myocardial infarction”) gibi rahatsızlıklara dışardan bir risk faktörü olduşturduğunu ortaya
koymuştur. Marshke ( 2004) ve Shust (2004) ise düşük frekanslı gürültünün etkilerini ortaya
koymuşlar ve bu konuda yapılması gereken araştırmalar ile ilgili bilgiler vermişlerdir. Gece maruz
kalınan gürültüye bağlı olarak ortaya çıkan bir diğer problem ise uyku bozukluğudur ve günlük yaşamı
etkileyebilmektedir (Waye, 2004).
Yapılan çalışmalarda rüzgar türbini gürültüsüne maruz kalan kişilerin farklı semptomlar gösterdiğini
ortaya koymaktadır (Matesanz, 2006);
1. Subjektif etkiler : rahatsızlık (annoyance), baş ağrısı (nuisance), memnuniyetsizlik
(dissatisfaction)
2. Günlük aktivitelerde engel oluşturma : uyku , konuşma ve öğrenme zorluğu
3. Fizyolojik etkiler: kaygı, duyma bozukluğu
Harry (2007) tarafından yapılan bir değerlendirme anketinde yukarıda listelenen semptomların,
rüzgar türbinlerine 300 ila 2000 m arasında oturan 39 kişide ( kişilerin kendi değerlendirmeleri)
ortaya çıktığını göstermiştir (Şekil 3).
Şekil 3. Rüzgar türbini gürültüsüne maruz kalan kişiler üzerinde yapılan anket sonuçları (Harry, 2007).
Novosim Mühendislik
Tarih: 15.11.2010
7
Çalışmalar şu aşamada, duyulabilir aralıkta olmayan frekansların (infrasound), duyulmuyor olmasına
rağmen, vücutta özellikle denge ve buna bağlı sağlık problemlerine neden olabileceğini ortaya
koymaktadır (Pierpont, 2009; Takashaki et. al, 2005; Todd, Rosengren ve Colebatch,2008). Özellikle
Pierpont (2009) bu konu ile ilgili olarak, rüzgar türbinleri civarında farklı mesafelerde oturan 10 aile
ve 23 kişiden oluşan bir grup üzerinde, türbine maruz kaldıkları ve türbin etkisi ortadan kalktıktan
sonra araştırmalar yapmıştır. Yukarıda belirtilen semptomlara ek olarak, kendisi denge sistemine
destek veren iç organların titreşimi algılaması nedeniyle (gürültü olarak duyulmasa bile iç organlar
tarafından algılandığı tezine dayanarak), denge sisteminde rahatsızlık oluştuğunu öne sürmüştür ve
buna “Visceral Vibratory Vestibular Disturbance” adını vermiştir. Hissiyat olarak ise, hastaların
içlerinden gelen bir çarpıntı veya insanın içinde hissettiği bir titreşim olarak betimlemiştir. Burdan
çok daha genel olan ve rüzgar türbinlerinin insanlar üzerinde yarattığı etkilerin tamamını içeren
“Rüzgar Türbini Sendromu” (“Wind Turbine Syndrome”) tabiri literatüre girmiştir. Genel anlamda,
denge sistemi (“vestibular system”) üzerine olumsuz etkilerin tamamı olarak ele alınabilir. Denge
sistemine giren olumsuz bir sinyal sinir sistemi üzerinden, beynin pozisyon ve duygular ile ilgili
alanlarını etkilemek suretiyle genel uzamsal hafıza (“spatial memory”) ve kaygı (“anxiety”) gibi
merkezlere erişebilmektedir. Renewable UK (2010), Pierpont (2009) un kitabında yer verilen
iddialara cevap olması açısından, bu kitaptaki iddiaları değerlendirilmeleri için farklı uzmanlara
göndermiştir; yapılan değerlendirme neticesinde kitapta yer alan iddiaların tamamı için bilimsel
temel olmadığı öne sürülmüştür.
Güncel çalışmaların neticesinde ortaya çıkan sonuç; özellile epidemik rahatsızlık kanısına varmak için
üzerinde çalışılan örnek sayısının az olduğudur. Bu nedenle rüzgar türbini gürültüsünün, Nierpont
(2009) ‘da adı verilen rahatsızlıklara yol açtığını ortaya koymak ve ispatlamak için daha kapsamlı
çalışmaların yapılması gereklidir.
Tabii bu tip çalışmalar neticesinde, ve rüzgar türbinlerine çok yakın oturan insanların şikayetleri
nedeniyle, türbinlerin yaygın olarak kullanıldığı, ülke ve bölgelerde ilgili bakanlıklar, dernekler veya
rüzgar türbini üreten kuruluşar tarafından araştırma çalışmaları yapmaktadır. Bunlara örnek olarak
Kanada ve Kuzey Amerika Rüzgar Enerjisi Dernekleri (2009), tarafından yine farklı bir çok disiplinden
bilim adamının bir araya gelerek gerçekleştirdiği panel, İsveç Çevre Bakanlığı’nın talebi üzerinde
Pedersen ve Högskolan (2003) tarafından gerçekleştirilmiş çalışma, Danimarka Enerji Bakanlığı (2008)
için tamamlanmış çalışma, Avustralya Hükümeti Ulusal Sağlık ve Tıbbi Araştırma Konseyi (2010) ve
Ontario’daki bir çok çalışma örnek gösterilebilir (2009, 2010) ve hatta Chatham-Kent (2008) gibi daha
yerel bölgelerin sağlık ekipleri tarafından talep edilmiş çalışmalar bulunmaktadır.
Bu nedenle Dünya Sağlık Örgütünün (WHO, 2009) araştırmaları ışığında yeni çevre regülasyonları
geliştirilmektedir. Herkesin üzerinde anlaştığı nokta, genlik modülasyonu (“amplitude modulation”)
olduğu (detayları “Rüzgar Türbini Gürültüsü” başlığı altındadır) ve bu gürültünün çevrede oturan
kişiler tarafından algılandığı ve geceleri de özellikle uyuma problemlerine neden olabileceğidir. O
nedenle kanuni düzenlemeler, özellikle türbin çiftlikleri ile evler arasında belli bir mesafe (“setback
distance”) bulunması gerekliliğini ortaya koymaktadır. Ayrıca, gürültüye maruz kalabilecek evler için
ses basıncı seviyeleri hedefleri verilmiştir (bknz. “Mevcut Regülasyonlar”).
Novosim Mühendislik
Tarih: 15.11.2010
8
Mevcut Regülasyonlar
Rüzgar türbininden yayılan gürültünün tesbiti için IEC 61400-11 regülasyonu kullanılmaktadır.
Herhangi bir noktadaki algılayıcıya iletimi ise ISO 9613 e göre hesaplanabilir. Özellikle ses
kaynağından hedef noktaya etki edecek ses basıncı seviyesinin bulunması için halen bu standart
kullanılmakla beraber, standartın genel amacı, endüstriyel gürültü kaynaklarının (örnek olarak
Kanada’da ki regülasyonlarda, rüzgar türbini endüstriyel kaynak olarak değerlendirilmektedir (Keith,
Michaud ve Bly, 2008)). hedef noktaya yayılması içindir. Bu nedenle hem mevcut ölçüm
standartında, hemde yayılma yönteminde metodolojileri güncellemek için çalışmalar yapılması
gereklidir (Ramakrishnan et al., 2009).
Rüzgar türbini kaynaklı gürültünün çevreye olan etkilerinin azaltılması ve Dünya Sağlık Örgütü (2009)
tarafından yayınlanmış olan uykuyu bölmeyecek seviyede gece gürültü seviyesi önerilerine paralel
olması açısından, şu anda regülasyonlar sürekli güncellenmektedir. Özellikle ülkeler arasında farklı
gürültü seviyesi sınırları verilmekle beraber, aynı ülke içinde farklı eyaletlerde gürültü seviyeleri
arasında farklılılar gözlenmektedir, Kuzey Amerika’da sınır değerleri genellikle 50 dB(A)
seviyelerindedir. (Storm, 2009; Ramakrishnan, 2009).
Örnek olarak Yeni Zelanda toplam kurulu kapasitesi olarak Türkiye’nin yarısı seviyelerindeyken, şu
anda en güncel rüzgar çiftliği kaynaklı gürültü regülasyonu bu ülkede uygulamaya girmiştir
(NZ6808:2010 Acoustics – Wind Farm Noise, 2010) (Tablo 1).
Tablo 1.Farklı ülkelerdeki gürültü regülasyonları.
Ülkemizde 04.Haziran.2010 tarihinde Çevre ve Orman Bakanlığı (2010) tarafından yürürlüğe girmiş
olan “Çevresel Gürültünün Değerlendirilmesi ve Yönetimi Yönetmeliği” kapsamında rüzgar türbini
çifliklerine yönelik bir sınır değer verilmemiştir.
Rüzgar Türbinlerinin Yerleştirme ve Planlama Önerileri (Gürültü açısından):
1. Gürültünün tonal yapısının ortaya konulması için toplanan verilerde dar bant (“narrow
band”) yapısının da incelenmesi gereklidir. Tonal bir ses, ses basıncı seviyesi düşük bile olsa,
psiko-akustik etkenlerden dolayı rahatlıkla algılanabilir ve rahatsız edici olabilir.
Novosim Mühendislik
Tarih: 15.11.2010
9
2. Veriler içinde veya subjektif değerlendirmeler sırasında modülasyon olup olmadığı ortaya
konulmalıdır. Modülasyon da tonal sese benzer şekilde, sürekli tekrarlayan bir yapıda olduğu
için hem kolay algılanacak hemde rahatsız edici olacaktır.
3. Impulsivity – pisko-akustik bir parametredir ve raporlanmalıdır. Bu kısaca, belli bir
gürültünün fon gürültüsüne nazaran, 10 dB farkla dalgalanmasından kaynaklanan ve algıyı
etkileyen bir değerdir. Tekrarlama sıklığı arttıkça daha farklı şekillerde algılanabilir.
4. Rüzgar türbini inşa edilmeden önce, ilgili bölgede arka plan gürültüsü (“background noise”)
datası toplanmalıdır.
5. Rüzgar türbinine yakın yaşayan (minimum mesafe dışında) kişilere, rüzgar çiftliğini kurmuş
veya işleten firmalarla ilgili iletişim bilgisi verilerek, bir problemle karşılaşılırsa, ulaşması
sağlanmalıdır.
6. Hedef ses basıncı seviyeleri, yerleşim bölgelerinin rüzgar doğrultusunda (“downwind”) veya
rüzgara karşı (“upwind”) olması durumuna göre farklı verilebilir.
7. Rüzgar türbini gürültüsü, arka plan gürültüsüne bağlı bir eğri olarak verilmelidir. Genellikle,
rüzgar türbini gürültüsü, arka plan gürültüsü ile maskelenmemektedir.
8. Hedefler sadece A-ağırlıklı olarak verilmemelidir. Bu ağırlık filtresi her ne kadar insan duyma
özelliklerini en iyi şekilde yansıtıyor olsa da, düşük frekanslı gürültüleri çok fazla bastırdığı
için alternatif ağırlıklarla da değerlendirilmesi gereklidir (dB(C) veya dB(G)).
9. Minimum mesafe değerleri, rüzgar çiftliğinin büyüklüğü ile orantılı olacak şekilde
ayarlanmalıdır.
10. Rüzgar türbini inşaat çalışmaları başlamadan önce, bölgenin yetkilileri, halk ve lisans sahibi
şirketin bir araya gelip, çalışma planının aktarılması tavsiye edilmektedir.
11. Binaların iletim kaybının 20 dB civarında olduğu ele alınırsa, hanelerin içindeki ses basıncı
seviyesinin, özellikle akşamları 30 dB(A) üzerinde olmaması gereklidir.
12. Rüzgar türbini çiftliklerine yakın yollar içinde minimum mesafe şartı getirilmelidir. Rüzgar
türbinlerinin çalışması esnasında, bazı kopan parçalar olabileceği ve bunları maksimum 500
m ye kadar fırlattığı görülmüştür. Bu nedenle Kanada Rüzgar Enerjisi Birliği (“CANWEA”) ,
yollar için minimum mesafeyi kanat boyu + 10 m olarak belirlemiştir.
13. Madde 12 ye benzer şekilde, kişilere ait bölgelerin sınırlarından da minimum mesafe
korunmalıdır.
14. Minimum mesafe için ortalama 1.5 – 2 km civarında bir değer alınabilir.
15. Şu anda en güncel düzenleme Yeni Zelanda’da yapılmıştır ve düzenleme hazırlayacak kişiler
için iyi bir referans olacaktır.
16. Rüzgar hızına bağlı olarak hedefler konulabilir.
17. Aydin, Kentel ve Duzgun (2010), rüzgar türbini yerleştirme planlaması ile ilgili bir çok farklı
kriterin göz önüne alınabileceği ve çevre etkisi performansının hedef olarak alındığı bir model
öne sürmüşlerdir. Bu model üzerine, yukarıda listelenen parametrelerinde eklenmesiyle
model güncellenebilir.
Novosim Mühendislik
Tarih: 15.11.2010
10
Sonuç:
Bu rapor, dünyada rüzgar türbini gürültüsü , insan sağlığı üzerine etkileri ve düzenlemeler ile ilgili
mevcut gündemin ortaya konulması için hazırlanmıştır.
Kurulu kapasitelerin yüksek olduğu Avrupa ve Kuzey Amerika ülkelerinde, rüzgar türbini çiftliklerine
yakın oturan kişilerden bazı şikayetler geldiği ve bu şikayetler üzerine ilgili kurumların incelemeler
yaptığı bilinmektedir. Benzer şekilde, üniversite, araştırma kurumları ve üretici firmalarda da bu
konuda araştırma geliştirme çalışmaları yapılarak, metodolojilerin nasıl iyileştirilebileceği, insantürbin çiftliği etkileşimi, türbin çifliği-çevre etkileşimi gibi konularda sonuçlar ve öneriler ortaya
konmaktadır. Bu konularda son bir kaç yıldır süren tartışmalar ile ilgili yapılan yayınlar rapor içinde
özetlenmiştir.
Türkiye’de de rüzgar türbini çiftliklerinin sayısı ve toplam kurulu kapasite gün geçtikçe artmaktadır.
Buna paralel olarak, enerji ihtiyacının karşılanmasını etkilemeyecek şekilde, çevre ve insan sağlığını
koruyacak düzenlemelerin hayata geçirilmesi gereklidir. Bu nedenle, ilgili kişi ve kurumların
kullanabileceği bir öneri listesi oluşturulmuştur ve kullanabilecekleri referanslar listelenmiştir.
Novosim Mühendislik
Tarih: 15.11.2010
11
Referanslar:
American Wind Energy Association (AWEA) and Canada Wind Energy Association (CANWEA), 2009.
Wind turbine sound and health effects: An expert panel review. [online]
<http://www.cleanenergycouncil.org.au/cec/technologies/wind/turbinefactsheets/mainColumnPara
graphs/0/text_files/file3/AWEA_CanWEA_SoundWhitePaper_12-11-09.pdf>.
Aydin, N.Y., Kentel, E., Duzgun, S., 2010. GIS Based environmental assessment of wind energy
systems for spatial planning: A case study from western Turkey. Renewable and Sustainable Energy
Reviews 14 (1), pp. 364-373.
Australian Government, National Health and Medical Research Council, 2010. Wind turbines and
health: A rapid review of the evidence. [online]
<www.nhmrc.gov.au/_.../evidence_review__wind_turbines_and_health.pdf>.
Branco, C. and Pereira, A., 2004. Vibroacoustic Disease, Noise and Health 6 (23), pp.3-20.
Çevre ve Orman Bakanlığı 2010. Çevresel Gürültünün Değerlendirilmesi ve Yönetimi Yönetmeliği Sayı:
27601 Ankara. [online] <
http://www.alomaliye.com/2010/cevresel_gurultunun_degerlendirilmesi.htm> Chatham-Kent Public
Health Unit, 2008. The health impact of wind turbines: A review of the current white, grey and
published literature. [online]
<www.windworks.org/LargeTurbines/Health%20and%20Wind%20by%20CK%20Health%20Unit.pdf>.
EFP-06 Project, 2008. Low frequency noise from large wind turbines: A procedure for evaluation of
the audibility for low frequency sound and a literature study. Danish Energy Authority.[online]
<http://www.wind-watch.org/documents/wp-content/uploads/dk_low-frequency-noise-from-largewind-turbines.pdf>.
Global Wind Energy Council, 2008. Global Wind Energy Report 2008. [online]
<http://www.gwec.net/fileadmin/documents/Global%20Wind%202008%20Report.pdf>.
Global Wind Energy Council, 2009. Global Wind Energy Report 2009. [online]
<http://www.gwec.net/fileadmin/documents/Global%20Wind%202009%20Report.pdf>.
Harry, A., 2007. Wind Turbines, Noise and Health. [online] Wind-Watch.org.
<http://www.wind-watch.org/documents/wpcontent/uploads/wtnoise_health_2007_a_harry.pdf>.
Hartog, J.P.D., 1937 .Mechanical Vibrations. Dover Publications, New York.
Hayes, M., 2007. The measurement of low frequency noise at three UK wind farms. IoA Meeting,
UK, 20 March, 2007.
Hayes, M., 2007. Low frequency and infrasound noise immission from wind farms and the potential
for vibro-acoustic disease. Wind Turbine Noise Conference, Lyon, France, 20-22 Sept. 2007.
HGC Engineering, 2007. Wind turbines and sound: review and best practice guidelines.[online]
Canadian Wind Energy Association (CANWEA).
<http://www.canwea.ca/images/uploads/File/CanWEA_Wind_Turbine_Sound_Study_-_Final.pdf>.
Ising, H. and Kruppa, B., 2004. Health effects caused by noise: Evidence in the literature from the
past 25 years. Noise and Health, 6 (23), pp. 5-13.
Novosim Mühendislik
Tarih: 15.11.2010
12
Jiggins, M. and McKenzie, A., 2007. Wind farm noise cumulative impact assessment. IoA Meeting
,UK, 20 March 2007.
Kampermann, G.W and James, R.R., 2009. Guidelines for selecting wind turbine sites. Sound and
Vibration. [online] www.sandv.com: 8-12.
Keith, S.E., Michaud, D.S., Bly, S.H.P., 2008. A proposal for evaluating the potential health effects of
wind turbine noise for projects under the Canadian Environmental Assessment Act. Low Frequency
Noise, Vibration and Active Control, 27 (4), pp. 253-265.
Mashke, C., 2004. Introduction to the special issue of low frequency noise. Noise and Health 6, 1-2.
Matesanz, G.A., 2006. Wind turbine noise from an industrial point of view. ISMA, Leuven, Belgium,
18-20 Sept. 2006.
Moorhouse, A., Hayes M., von Hunerbein S., Piper B. and Adams M., 2007. Research into
aerodynamic modulation of wind turbine noise. Report: Department of Business Enterprise and
Regulatory Reform. [online] <www.berr.gov.uk/files/file40570.pdf >.
Oerlemans , S., 2009. Detection of aeroacoustic sound sources on aircraft and wind turbines. Ph.D.
University of Twente.
Ontorio Chief Medial Officer of Health, 2010. The potential health impacts of wind turbines. [online]
http://www.health.gov.on.ca/en/public/publications/ministry_reports/wind_turbine/wind_turbine.
pdfOntorio Agency for Health Protection and Promotion, 2009. Wind turbines and health: a review
of evidence. [online]
<http://www.oahpp.ca/resources/documents/presentations/2009sept10/Wind%20Turbines%20%20Sept%2010%202009.pdf>.
Pedersen E., and Hogskolan, H., 2003. Noise annoyance from wind turbines,” Report 5308, Swedish
Environmental Protection Agency.[online]
<https://www.naturvardsverket.se:4545/Documents/publikationer/620-5308-6.pdf>.
Pedersen E. and Waye K.P., 2008. Wind turbines-low level noise sources interfering with
restoration. Environmental Research Letters 3, pp. 1-5.
Pedersen, E., Bakker R., Bouma J. and van der Berg, F., 2009 .Response to noise from modern wind
farms in The Netherlands. Journal of the Acoustical Society of America 126, pp. 634-643.
Pierpont, N., 2009. Wind turbine syndrome: a report on a natural experiment. K-Selected Books,
Santa Fe, NM, US.
Ramakrishnan R., Preager, T., Ashtiani, P., Gambino V., 2009. Concerns with using simplified wind
profiles in determining noise impacts of wind turbines. Internoise, Ottawa, Canada 23-26 Aug 2009.
Ramakrishnan, R., 2009. Wind Farms and Noise, Internoise, Ottawa, Canada 23-26 Aug 2009.
Renewable UK, 2010. Wind Turbine Syndrome: An indepent review of the state of knowledge about
the alleged health condition, Health and Safety Briefing. [online]
<http://www.bwea.com/pdf/publications/HS_WTS_review.pdf>.
Takahashi, Y., Kanada,T., Yonekawa Y. and Harada, N., 2005. A study on the relationship between
subjective unpleasentess and body surface vibrations induced by high-level low-frequency pure
tones. Industrial Health 43, pp. 580-587.
Schust, M., 2004. Effects of low frequency noise upto 100 Hz. Noise and Health 6 (23), pp. 73-85.
Standarts New Zealand 2010. NZS 6808:2010 Acoustics - Wind farm noise.
Storm, M., 2009. Apparent trends in wind turbine noise generator noise criteria and guidance.
Internoise, Ottawa, Canada 23-26 Aug 2009.
Novosim Mühendislik
Tarih: 15.11.2010
13
Todd, N., Rosengren, S.M., and Colebatch, J.G., 2008. Tuning and sensitivy of the human vestibular
to low frequency vibration. Nueroscience Letters 444, 36-41.
van der Berg, G.P., 2006. The sound of high winds: the effect of atmospheric stability on wind turbine
sound and microphone noise. Ph.D. Rijksuniversiteit Groningen.
Wagner, S., Bareiss.R ve Guidati. G., 1996. Wind Turbine Noise. Springer Verlag.
Waye, K.P. and Öhrström, E., 2002. Psycho-acoustic characteristics of relevance for annoyance of
wind turbine noise. J. Sound and Vibration 250(1), pp. 65-73.
Waye, K.P., 2004. Effects of low frequency noise on sleep. Noise and Health 6 (23), 87-91.
Waye, K.P., 2009. Perception and environmental impact of wind turbine noise. Internoise, Ottawa,
Canada 23-26 Aug 2009.
World Health Organization (WHO), 2009. “Night Noise Guidelines for Europe”.
Diğer referanslar:
Leventhall, G., Benton, S. and Robertson, D., 2008. Coping strategies for low frequency noise. Journal
of Low Frequency Noise and Vibration 27, pp. 35-52.
McKenzie, A., 2009. Wind Shear and IoA Bulletin Agreement. IoA Meeting, UK, 27 March, 2009.
National Research Council (NRC), 2007. Environmental impacts of wind energy projects. NRC,
Washington DC.
Alberts, D. 2006. Primer for addressing wind turbine noise. [online]
<http://www.maine.gov/doc/mfs/windpower/pubs/pdf/AddressingWindTurbineNoise.pdf>.
Stelling, K., 2009. Summary of recent research on adverse health effects of wind turbines.[online]
<http://www.wind-watch.org/documents/summary-of-recent-research-on-adverse-health-effectsof-wind-turbines/>.
Novosim Mühendislik
Tarih: 15.11.2010
14