Miljø- og Fødevareudvalget 2016-17
MOF Alm.del
Offentligt
1704787_0001.png
Teknisk Notat
Støj fra vindmøller ved andre vindhastigheder end 6 og 8 m/s
Udført for Miljøstyrelsen
TC-100531
Sagsnr.: T207334
Side 1 af 15
3. april 2014
DELTA
Venlighedsvej 4
2970 Hørsholm
Danmark
Tlf. +45 72 19 40 00
Fax +45 72 19 40 01
www.delta.dk
CVR nr. 12275110
MOF, Alm.del - 2016-17 - Endeligt svar på spørgsmål 256: Spm. om oversendelse af analysen fra Miljøstyrelsen i 2013, der henvises til i svar på MOF alm. del – spm 416 (2015-16), om støj fra vindmøller i forskellig højde, til miljø- og fødevareministeren
1704787_0002.png
TC-100531
Side 2 af 15
Titel
Støj fra vindmøller ved andre vindhastigheder end 6 og 8 m/s
Journal nr.
TC-100531
Rekvirent
Miljøstyrelsen
Strandgade 29
1401 København K
Rekvirentens ref.
Jesper Mogensen
Resumé
Sagsnr.
T207334
Vores ref.
LSS-SMN-THP/ilk
Målinger af støj fra vindmøller i Danmark er blevet gennemgået for at identificere datasæt in-
deholdende data ved andre vindhastigheder end 6 og 8 m/s. Fokus har været på nyere pitch-
regulerede vindmøller, som typisk opstilles i Danmark. Det samlede datagrundlag er genanaly-
seret og resultaterne sammenlignet.
Generelt stiger kildestyrken med vindhastigheden op til omkring 7 m/s, hvorefter kurven
knækker, og kildestyrken er konstant eller svagt aftagende ved højere vindhastigheder.
Der er stor spredning i støjen fra støjreducerede vindmøller, hvilket formentlig skyldes, at de
målte vindmøller hver især opererer i flere forskellige støjindstillinger. Generelt ser det ud til,
at kildestyrken stiger op til en vis vindhastighed, hvorefter kurven flader ud. Der er dog stor
variation i, hvor kraftig stigningen er i kildestyrke pr. ændring i vindhastighed, og ved hvilken
vindhastighed knækket sker.
Når støjen fra vindmøller i standardindstilling sammenlignes med støjreducerede vindmøller
trods den store spredning på sidstnævnte, er der en tendens til, at støjen ved lav vind (4-5 m/s)
er sammenlignelig, mens der for vindhastigheder omkring 6-9 m/s er en gennemsnitlig forskel
på 2 dB mellem støjreducerede vindmøller og ikke støjreducerede vindmøller. For højere vind-
hastigheder omring 10 og 11 m/s er der en svag tendens til, at støjen igen er sammenlignelig.
Datagrundlaget i dette vindhastighedsområde er dog spinkelt.
Der er ingen tendenser til minima i støjen ved 6 og 8 m/s.
DELTA, 3. april 2014
Lars S. Søndergaard
Akustik
MOF, Alm.del - 2016-17 - Endeligt svar på spørgsmål 256: Spm. om oversendelse af analysen fra Miljøstyrelsen i 2013, der henvises til i svar på MOF alm. del – spm 416 (2015-16), om støj fra vindmøller i forskellig højde, til miljø- og fødevareministeren
1704787_0003.png
TC-100531
Side 3 af 15
Indholdsfortegnelse
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Formål ........................................................................................................................... 4
Metode ........................................................................................................................... 4
Datagrundlag ................................................................................................................ 6
Resultater ...................................................................................................................... 8
Betydning af baggrundsstøj ...................................................................................... 13
Konklusion .................................................................................................................. 15
Referencer ................................................................................................................... 15
MOF, Alm.del - 2016-17 - Endeligt svar på spørgsmål 256: Spm. om oversendelse af analysen fra Miljøstyrelsen i 2013, der henvises til i svar på MOF alm. del – spm 416 (2015-16), om støj fra vindmøller i forskellig højde, til miljø- og fødevareministeren
1704787_0004.png
TC-100531
Side 4 af 15
1.
Formål
Sammenlignet med stall-regulerede vindmøller har de moderne pitch-regulerede vindmøl-
ler mulighed for at optimere vindmøllens ydelse til en given situation og lokalitet og der-
med udnytte vinden bedre. De forbedrede indstillingsmuligheder skaber dog frygt i be-
folkningen for, at vindmølleproducenter og vindmølleejere udnytter denne mulighed til at
indstille vindmøllerne, så vindmøllerne støjer mere ved andre vindhastigheder end 6 og
8 m/s, hvor støjkravene er gældende i Danmark. DELTA har udført en stor mængde kon-
trolmålinger af støjen fra forskellige vindmøller i Danmark, og Miljøstyrelsen har bedt
DELTA undersøge støjen fra nyere vindmøller i Danmark ved andre vindhastigheder end
de normalt rapporterede.
2.
Metode
I Danmark er støj fra vindmøller siden år 2006 reguleret ved bekendtgørelserne
BEK nr. 1518 [1] og BEK nr. 1284 [2]. Fælles for de to bekendtgørelser er, at de fokuserer
på vindhastighederne 6 og 8 m/s i 10 m højde. En del kommuner i Danmark kræver, at der
udføres kontrolmåling af støjen, når der opsættes nye vindmøller. Under kontrolmålingen
fokuseres der på at måle støjemissionen ved 6 og 8 m/s, men vejrudsigten passer sjældent
eksakt, og samtidig er vinden til tider meget svingende og turbulent. DELTA har derfor
også indsamlet data ved andre vindhastigheder end 6 og 8 m/s. Naturligvis er vindha-
stighederne tættest på 6 og 8 m/s bedst repræsenteret, hvorfor der vil være et begrænset
datagrundlag under 4 m /s og over 10 m/s.
Figur 1
Foto af en måling af støjen fra en vindmølle, hvor vindmøllen, pladen og mikrofonen (un-
der den ekstra vindskærm) kan ses.
MOF, Alm.del - 2016-17 - Endeligt svar på spørgsmål 256: Spm. om oversendelse af analysen fra Miljøstyrelsen i 2013, der henvises til i svar på MOF alm. del – spm 416 (2015-16), om støj fra vindmøller i forskellig højde, til miljø- og fødevareministeren
1704787_0005.png
TC-100531
Side 5 af 15
De omtalte kontrolmålinger udføres iht. bekendtgørelserne ved en måling af lydtrykket på
en cirkulær plade (+6 dB-måling) placeret direkte på jorden i en afstand svarende til total-
højden på vindmøllen, se Figur 1. På baggrund af det målte lydtryk kan kildestyrken be-
regnes. Denne anvendes så til udregning af støjbelastningen i naboafstand, se Figur 2.
Figur 2
Principskitse, hvor vindmøllen, mikrofon og nabo er vist.
Bestemmelsen af kildestyrke foregår, ved at støjniveauet måles over en periode på enten
10 eller 60 sekunder. 60 sekunder anvendes ved BEK nr. 1518, mens begge periodetider
kan anvendes ved BEK nr. 1284. Samtidig med målingen af støjniveau registreres forskel-
lige parametre fra vindmøllen, blandt andet produceret effekt og vindhastighed målt med
vindmøllens anemometer. Disse data suppleres med vindhastigheden målt med en med-
bragt meteorologimast på minimum 10 m højde. På baggrund af disse data bestemmes
vindhastigheden i 10 m højde. Der måles totalstøj, som hovedsageligt er støjen fra vind-
møllen og baggrundsstøj, når møllen er standset. Begge målinger udføres med eventuelle
nabovindmøller standset, så støjen fra disse ikke forstyrrer målingen. I Figur 3 er vist en
måling efter BEK nr. 1284, hvor støjen ved forskellige vindhastigheder er vist både med
vindmøllen i drift og standset. For den aktuelle måling ses det, at støjen fra vindmøllen
stiger med stigende vindhastighed til ca. 7 m/s, hvorefter støjen ved højere vindhastigheder
end 7 m/s aftager en smule. Det ses desuden, at baggrundsstøjen (i dette tilfælde vegetati-
onsstøj) er jævnt stigende med stigende vindhastighed for hele måleintervallet.
MOF, Alm.del - 2016-17 - Endeligt svar på spørgsmål 256: Spm. om oversendelse af analysen fra Miljøstyrelsen i 2013, der henvises til i svar på MOF alm. del – spm 416 (2015-16), om støj fra vindmøller i forskellig højde, til miljø- og fødevareministeren
1704787_0006.png
TC-100531
Side 6 af 15
Figur 3
Måling af vindmøllestøj og baggrundsstøj som opfylder både BEK nr. 1284 [2] (omfatter
vindhastigheder på 6 og 8 m/s) og IEC 61400-11 [3] (omfatter vindhastigheder fra 6 til
10 m/s).
I henhold til BEK 1518 og BEK 1284 beregnes en gennemsnitsværdi af støjen i de forskel-
lige vindhastighedsintervaller, v
ref
, hvor data beliggende i området 5,5 m/s ≤ v
ref
< 6,5 m/s
hører til vindhastighedsintervallet 6 m/s. På samme måde dækker vindhastighedsintervallet
8 m/s området 7,5 m/s ≤ v
ref
< 8,5 m/s.
3.
Datagrundlag
Datagrundlaget for denne analyse er indsamlet ved måling på 51 forskellige vindmøller
gennemført af DELTA i perioden primo 2010 til ultimo 2013. Visse af vindmøllerne er
målt i forskellige driftsindstillinger. Nogle af møllerne er målt over flere måledage for at
fange vindhastigheder både omkring 6 m/s og 8 m/s. I alt er her medtaget 74 målinger. Fi-
gur 4 viser fordelingen af disse målinger på vindhastigheder. Det ses af figuren, at de to
fordelinger ligner hinanden meget, hvorfor sammenligningen af de to mølletyper ved for-
skellige vindhastigheder kan ske på et ensartet grundlag. De 74 målinger repræsenterer et
udsnit af de målinger, DELTA har udført siden 2010, og er udvalgt efter, hvor stort et
vindhastighedsområde de indeholder data i, og hvorvidt der er givet tilladelse til at genan-
vende data.
MOF, Alm.del - 2016-17 - Endeligt svar på spørgsmål 256: Spm. om oversendelse af analysen fra Miljøstyrelsen i 2013, der henvises til i svar på MOF alm. del – spm 416 (2015-16), om støj fra vindmøller i forskellig højde, til miljø- og fødevareministeren
1704787_0007.png
TC-100531
Side 7 af 15
De anvendte data er fra målinger foretaget på mølletyperne Vestas V80, Vestas V90,
Vestas V112, Siemens SWT 2,3 MW, Siemens SWT 3,0 MW og Siemens SWT 3,6 MW,
hvilket repræsenterer de vindmølletyper, der hyppigst er blevet opsat i Danmark over de
seneste år. Ovennævnte vindmøller findes desuden ofte med forskellig rotordiameter, for-
skellig nominel effekt, forskellige støjindstillinger og nogle både med og uden gear. For
hver måling er data lokaliseret ud over 6 og 8 m/s, hvorefter disse er analyseret, og en kil-
destyrke er beregnet iht. retningslinjerne i enten BEK 1518 eller BEK 1284 ved disse
vindhastigheder. Enkelte af de viste data opfylder ikke alle retningslinjer i BEK 1518 eller
BEK 1284, men data er alligevel inkluderet, da afvigelsen vurderes ikke at have betydning
for resultatet.
70
Standard
Støjreduceret
60
50
Antal data [måledage]
40
30
20
10
0
3
4
5
6
7
8
9
10
Vindhastighed i 10 m højde [m/s]
11
12
13
Figur 4
Overblik over antal målinger for hver vindhastighed.
MOF, Alm.del - 2016-17 - Endeligt svar på spørgsmål 256: Spm. om oversendelse af analysen fra Miljøstyrelsen i 2013, der henvises til i svar på MOF alm. del – spm 416 (2015-16), om støj fra vindmøller i forskellig højde, til miljø- og fødevareministeren
1704787_0008.png
TC-100531
Side 8 af 15
4.
Resultater
Resultaterne fra gennemgangen af data er vist på de følgende sider. Figur 5 viser det sam-
lede overblik over de fundne data. Det ses, at resultaterne - som forventet - primært dæk-
ker området fra 5 til 9 m/s, men enkelte resultater ned til 3 m/s og op til 12 m/s er også in-
deholdt. Det ses også, at der er en stor spredning på ca. 8 dB i kildestyrkerne i området
omkring 6-8 m/s.
110
108
106
104
102
100
98
96
94
92
90
Kildestyrke, L
WA
[dB]
3
4
5
6
7
8
9
Vindhastighed i 10 m højde [m/s]
10
11
12
Figur 5
Samlet overblik over alle de fundne data. Her vises kildestyrken som funktion af vindha-
stigheden.
MOF, Alm.del - 2016-17 - Endeligt svar på spørgsmål 256: Spm. om oversendelse af analysen fra Miljøstyrelsen i 2013, der henvises til i svar på MOF alm. del – spm 416 (2015-16), om støj fra vindmøller i forskellig højde, til miljø- og fødevareministeren
1704787_0009.png
TC-100531
Side 9 af 15
For at skabe et bedre overblik er kurverne fra Figur 5 gentegnet i Figur 6, men opdelt i to
grupper, sort og rød. Den sorte farve repræsenterer vindmøller, der ikke er støjreduceret.
Den røde farve repræsenterer støjreducerede vindmøller. Den generelle tendens i denne
figur viser som ventet, at de ikke støjreducerede vindmøller generelt støjer mest. Kurverne
splittes herefter op i to figurer: Figur 7 indeholder vindmøllerne i standardindstilling, mens
Figur 8 indeholder de støjreducerede vindmøller.
110
108
106
104
102
100
98
96
94
92
90
Standard
Støjreduceret
3
4
5
6
7
8
9
Vindhastighed i 10 m højde [m/s]
10
11
12
Figur 6
Kildestyrke for både vindmøller i standardindstilling (sort) og i en støjreduceret indstilling
(rød).
Kildestyrke, L
WA
[dB]
MOF, Alm.del - 2016-17 - Endeligt svar på spørgsmål 256: Spm. om oversendelse af analysen fra Miljøstyrelsen i 2013, der henvises til i svar på MOF alm. del – spm 416 (2015-16), om støj fra vindmøller i forskellig højde, til miljø- og fødevareministeren
1704787_0010.png
TC-100531
Side 10 af 15
110
108
106
104
102
100
98
96
94
92
90
Kildestyrke, L
WA
[dB]
3
4
5
6
7
8
9
Vindhastighed i 10 m højde [m/s]
10
11
12
Figur 7
Støjudviklingen for alle vindmøller der kører i standardindstilling.
For vindmøller i standardindstilling ser støjudviklingen for vindhastighed ud til at følge
omtrent det samme mønster: støjen stiger med vindhastigheden op til ca. 7 m/s, hvorefter
støjniveauet ved stigende vindhastighed enten er det samme eller lavere.
MOF, Alm.del - 2016-17 - Endeligt svar på spørgsmål 256: Spm. om oversendelse af analysen fra Miljøstyrelsen i 2013, der henvises til i svar på MOF alm. del – spm 416 (2015-16), om støj fra vindmøller i forskellig højde, til miljø- og fødevareministeren
1704787_0011.png
TC-100531
Side 11 af 15
110
108
106
104
102
100
98
96
94
92
90
Kildestyrke, L
WA
[dB]
3
4
5
6
7
8
9
Vindhastighed i 10 m højde [m/s]
10
11
12
Figur 8
Støjudviklingen for alle vindmøller der kører i en støjreduceret mode.
Støjudviklingen for støjreducerede vindmøller er vist i Figur 8 og ser ikke ud til at følge et
bestemt mønster, hvilket heller ikke var forventeligt, da hver mølle kan indstilles til for-
skellige niveauer af støjreducering. Generelt ser der ud til at være to tendenser:
Støjen stiger med stigende vindhastighed op til ca. 7 m/s, hvorefter støjen enten er
konstant eller faldende for højere vindhastigheder.
Støjen stiger med stigende vindhastighed op til grænsen for, hvor der er data.
I et forsøg på at sammenligne de støjreducerede vindmøller med standardvindmøllerne er
den aritmetiske middelværdi for hver vindhastighed beregnet og vises på Figur 9. Det kan
diskuteres, om middelværdien beregnet på denne måde er en fair repræsentation, da den
begrænsede datamængde over 9 m/s ikke nødvendigvis er repræsentativ.
MOF, Alm.del - 2016-17 - Endeligt svar på spørgsmål 256: Spm. om oversendelse af analysen fra Miljøstyrelsen i 2013, der henvises til i svar på MOF alm. del – spm 416 (2015-16), om støj fra vindmøller i forskellig højde, til miljø- og fødevareministeren
1704787_0012.png
TC-100531
Side 12 af 15
110
108
106
104
102
100
98
96
94
92
90
Standard
Støjreduceret
Standard - 95% confidence level
Støjreduceret - 95% confidence level
3
4
5
6
7
8
9
Vindhastighed i 10 m højde [m/s]
10
11
12
Figur 9
Den generelle forskel mellem vindmøller i standardindstilling og vindmøller der er støjre-
duceret i en eller anden form. Kurverne viser middelværdierne, og de farvede arealer viser
95 % konfidensintervallet.
Som en tommelfingerregel kan man antage, at overlappende konfidensintervaller tyder på,
at middelværdierne ikke er signifikant forskellige. Figur 9 viser derfor, at kildestyrken ved
let vind (4 og 5 m/s) og kraftig vind (10 og 11 m/s) ikke er væsentligt forskellig, uanset om
vindmøllerne er støjreducerede eller ej, hvor der er en generel forskel på ca. 2 dB for vind-
hastighederne 6-9 m/s. Ved vindhastighederne 10 og 11 m/s er kurverne ikke signifikant
forskellige og datagrundlaget meget spinkelt.
Det bemærkes også, at begge kurver har et glat forløb uden tendenser til minima i støjen
ved 6 og 8 m/s.
Kildestyrke, L
WA
[dB]
MOF, Alm.del - 2016-17 - Endeligt svar på spørgsmål 256: Spm. om oversendelse af analysen fra Miljøstyrelsen i 2013, der henvises til i svar på MOF alm. del – spm 416 (2015-16), om støj fra vindmøller i forskellig højde, til miljø- og fødevareministeren
1704787_0013.png
TC-100531
Side 13 af 15
5.
Betydning af baggrundsstøj
Slutteligt er den målte baggrundsstøj (korrigeret til frit felt) for alle målingerne illustreret i
Figur 10, hvor også den aritmetiske gennemsnitsværdi samt 95 % konfidensinterval er vist.
Den generelle tendens viser, at baggrundsstøjen stiger, jo højere vindhastigheden er. Dog
er middelværdien for 10 og 11 m/s ikke nødvendigvis repræsentativ, da disse bygger på et
spinklere datagrundlag end ved fx 9 m/s.
50
45
Baggrundsstøj [dB]
40
35
30
25
3
4
5
6
7
8
9
Vindhastighed i 10 m højde [m/s]
10
11
12
Figur 10
Udviklingen af baggrundsstøjen som funktion af vindhastigheden for samtlige 74 målinger
samt middelværdi og 95 % konfidensinterval (hhv. fed sort og gråt areal).
MOF, Alm.del - 2016-17 - Endeligt svar på spørgsmål 256: Spm. om oversendelse af analysen fra Miljøstyrelsen i 2013, der henvises til i svar på MOF alm. del – spm 416 (2015-16), om støj fra vindmøller i forskellig højde, til miljø- og fødevareministeren
1704787_0014.png
TC-100531
Side 14 af 15
Hvis den målte baggrundsstøj sammenlignes med den målte støj fra vindmøllen (totalstø-
jen) ved at se på differensen, se Figur 11, er der en tendens til, at den største forskel mel-
lem totalstøjen og støjen i omgivelserne findes i området 6-9 m/s med en gennemsnitlig
forskel på ca. 12 dB. Denne forskel falder med øget afstand til vindmøllen. Hvis støjudvik-
lingen for den målte baggrundsstøj tæt ved vindmøllen er repræsentativ for støjudviklingen
i naboafstand til vindmøllen, betyder det, at vindmøllen i gennemsnit vil være mest hørbar
i området 6-9 m/s.
25
Forskel mellem vindmølle standset og i drift [dB]
20
15
10
5
0
3
4
5
6
7
8
9
Vindhastighed i 10 m højde [m/s]
10
11
12
Figur 11
Forskellen mellem totalstøj og baggrundsstøjen ved forskellige vindhastigheder.
MOF, Alm.del - 2016-17 - Endeligt svar på spørgsmål 256: Spm. om oversendelse af analysen fra Miljøstyrelsen i 2013, der henvises til i svar på MOF alm. del – spm 416 (2015-16), om støj fra vindmøller i forskellig højde, til miljø- og fødevareministeren
1704787_0015.png
TC-100531
Side 15 af 15
6.
Konklusion
Et stort antal målinger af støj fra vindmøller er gennemgået, og relevante datasæt, som fo-
kuserer på nyere vindmøller, hvor andre vindhastigheder end 6 og 8 m/s er repræsenteret,
er udvalgt. Måledata er genanalyseret, og en kildestyrke er beregnet ved de vindhastighe-
der, hvor der findes data. Der er et stort datasæt for vindhastighedsintervallet 5-9 m/s,
hvorimod der kun er få data for lavere vindhastigheder end 5 m/s og højere vindhastighe-
der end 9 m/s.
Generelt viser data, at støjen fra vindmøllerne stiger med vindhastigheden op til ca. 7 m/s
hvorefter støjen ved højere vindhastigheder typisk enten er konstant eller let faldende.
Der er stor spredning i støjen fra støjreducerede vindmøller, hvilket formentlig skyldes, at
de målte vindmøller hver især opererer i flere forskellige støjindstillinger. Generelt ser det
ud til, at kildestyrken stiger op til en vis vindhastighed, hvorefter kurven flader ud. Der er
dog stor variation i, hvor kraftig stigningen er i kildestyrke pr. ændring i vindhastighed, og
ved hvilken vindhastighed knækket sker.
Når støjen fra vindmøller i standardindstilling alligevel sammenlignes med støjreducerede
vindmøller, er der en tendens til, at støjen ved lav vind (4-5 m/s) er sammenlignelig, mens
at der for vindhastigheder i intervallet omkring 6-9 m/s er en gennemsnitlig forskel på
2 dB mellem støjreducerede vindmøller og ikke støjreducerede vindmøller. For højere
vindhastigheder omring 10 og 11 m/s er der en svag tendens til, at støjen igen er sammen-
lignelig. Datagrundlaget over 9 m/s er dog spinkelt.
Det kan også konkluderes, at der ikke for nogen af målingerne er specielle minima i kil-
destyrkerne omkring de to vindhastigheder 6 og 8 m/s.
7.
Referencer
[1]
[2]
[3]
Miljøministeriets bekendtgørelse nr. 1518 af 14. december 2006:
Bekendtgørelse om støj fra vindmøller.
Miljøministeriets bekendtgørelse nr. 1284 af 15. december 2011:
Bekendtgørelse om støj fra vindmøller.
IEC 61400-11:2002 edition 2.1:
Wind turbine generator systems – Part 11: Acoustic noise measurement techniques.