METHODOLOGY OF CARRYING OUT ACOUSTIC STUDIES IN WIND FARMS
RESUMEN
En la legislación andaluza en materia de ruidos (Decreto 326/2003), se exige la
realización de Estudios Acústicos previamente a la instalación de los parques
eólicos. Así mismo, dicho Decreto indica tanto el contenido, como la metodología
que debe ser empleada para su elaboración.
Los parques eólicos únicamente entran en funcionamiento cuando la velocidad del
viento se encuentra en un rango de valores (generalmente entre 4 y 25 m/s).
Esta peculiaridad, hace que ciertos aspectos de la metodología propuesta en el
Decreto no sean aplicables a las condiciones en las
que operan los aerogeneradores. Otra cuestión a tener en cuenta, es el propio
ruido aerodinámico que genera el viento como
componente del
ruido de fondo.
Así, a la hora de realizar un estudio acústico en parques eólicos, dada la
influencia del viento en las zonas de implantación, debe incluirse en la
metodología la realización de medidas in situ, con el fin de estimar el ruido
aerodinámico en función de la velocidad del viento, al igual que éste debe
formar parte de los modelos de predicción, ya que interviene notablemente en la
propagación del ruido.
De esta forma, se consigue incrementar la fiabilidad de los resultados
obtenidos en el estudio acústico y ajustar en mayor medida laspredicciones
sobre la situación acústica tras la puesta en marcha del parque eólico.
Lo cual, permite actuar con una mayor eficacia, a la hora de evitar posibles
afecciones sobre la población cercana y los espacios naturales.
ABSTRACT
According to Andalusian legislation regarding noise (Order in Council
326/2003), Acoustic studies are requires previous to the instalment of wind
farms. In the same way, such an Order indicates both the contents and the
methodology that must be used for it’s elaboration.
Wind farms only come to be when wind speed is within a scale (generally between
4 and 25 m/s). This peculiarity, makes it so that
certain aspects of the proposed methodology in this Order can not be applicable
to the conditions in which wind turbine work. Another matter to be taken into account, is the actual aerodynamic noise generated by the
wind as a component of background noise.
Therefore, when it comes to carrying out an acoustic study in wind farms, due
to the wind influence in the exercise areas, methodology should include in situ
measurement, to be able to estimate aerodynamic noise according to wind speed,
in the same manner, these should be included in the prediction samples, due to
the fact that it intervenes remarkably on how the wind carries noise.
With this method, we are able to increase trust worthy results obtained through
the acoustic study and therefore adjust more accurately predictions regarding
the acoustic situation after the wind park is in place. This
will allowmore efficient actions when it comes to avoiding possible
effects over the nearby population and the natural spaces.
Metodología, Estudios acústicos, Parques eólicos
Methodology, Acoustic study, Wind Farms
INTRODUCCIÓN
Es sabido que las Energías verdes, como lo es la eólica, llevan
asociadas una serie de connotaciones ambientales positivas por su carácter
renovable, aún así, ha de tenerse en cuenta que dichas instalaciones pueden ser
causantes de ciertos impactos sobre el medio receptor. En el caso de la eólica,
uno de ellos se asocia a las molestias ocasionadas, debidas al ruido producido
por los aerogeneradores
En la legislación Andaluza en materia de ruidos (Decreto 326/2003), se define
la metodología que debe ser empleada para elaboración de Estudios acústicos,
previamente a la instalación de ciertas actividades, entre las que se incluyen
los parques.
Varios aspectos de dicha metodología no son aplicables a las condiciones en las
que operan los aerogeneradores, ya que éstas únicamente entran en
funcionamiento por norma general a partir 4 m/s. Otra cuestión a tener en
cuenta, es el propio ruido aerodinámico que genera el viento como componente
del ruido de fondo.
OBJETIVOS
El objetivo de esta presentación es establecer un procedimiento metodológico,
con el que se consiga dar cumplimiento a la normativa en materia de ruido, así
como, mejorar la caracterización de la situación acústica previa y la
estimación de ésta tras la puesta en marcha del Parque eólico, y de este modo,aumentar la fiabilidad en la valoración del impacto sobre
el ruido ambiental asociado a dicha instalación.
METODOLOGÍA
El criterio seguido para establecer la presente metodología para la elaboración
de Estudios Acústicos en Parques Eólicos, se ha basado en la revisión y
análisis de la bibliografía disponible, así como de las metodologías ya
aplicadas en diversos países con una amplia experiencia en el sector eólico y
su adaptación a la normativa vigente en materia de ruidos en la Comunidad
Autónoma de Andalucía.
RESULTADOS
Según el Artículo 35 del Decreto 326/2003, de 25 de noviembre, por el que se
aprueba el Reglamento de protección contra la contaminación acústica en
Andalucía, el contenido de los Estudios Acústicos debe incluir una campaña de
medidas in situ, con la que caracterizar la situación acústica preoperacional
en la zona de estudio, e igualmente una simulación plasmada en un mapa de
ruidos del estado acústico previo y posterior a la puesta en marcha de la
actividad. Tras la comparación de los resultados obtenidos entre sí, así como,
con los niveles máximos establecidos por la legislación en materia de ruidos,
debe valorarse el impacto acústico, asociado a la instalación de dicha
actividad, sobre los potenciales receptores.
A continuación se detallan los pasos a seguir para su
realización.
Caracterización de la situación acústica preoperacional
La finalidad de la campaña de medidas del
ruido previa a la instalación del
parque, es conocer el ruido de fondo característico de lazona que puede verse
potencialmente afectada, una vez éste entre en funcionamiento.
El ruido de fondo se define como el ruido ambiental cuando la
actividad objeto de estudio no está operativa. Entre las diversas fuentes que lo producen, quedan incluidas, el ruido de
tráfico, transeúntes, parques infantiles, perros, aves, etc., siempre y cuando
estos eventos ocurran en un porcentaje superior al 90% del tiempo de medida. Igualmente, en el caso
concreto de los parques eólicos, otro factor de suma importancia a tener en
cuenta como fuente de ruido, es el ruido aerodinámico debido al viento, el cual
alcanza valores relevantes a partir de ciertas velocidades, llegando a provocar
niveles de ruido de fondo que pueden enmascarar el producido por los aerogeneradores.
Por otro lado, tanto el rango de operación, como la potencia sonora emitida por
los aerogeneradores dependen de la velocidad del viento, ya que éstos
únicamente entran en funcionamiento en torno a los 4 m/s y se desconectan por
lo general al superarse los 25 m/s (6), así mismo, la potencia sonora emitida
aumenta progresivamente con la velocidad del viento.
De ahí que, para que los resultados obtenidos a través de los muestreos puedan
ser posteriormente comparados con las estimaciones sobre el Parque en
funcionamiento, la campaña debe ser diseñada de manera que las medidas sean
tomadas en condiciones similares a las que luego operará el parque 1)
Para ello, debe consultarse una rosa de los vientos de la futura zona de
implantación delparque. Mediante ella podemos conocer
tanto la dirección y velocidad de los vientos predominantes, como la probabilidad de que éstos se den.
Dichos datos generalmente pueden ser facilitados por el propio promotor, ya que
para determinar la idoneidad del
lugar de ubicación del
parque han debido recopilarlos previamente.
Planificación del muestreo
En base al Decreto 326/2003, deben llevarse a cabo una serie de medidas, en los
puntos necesarios que permitan identificar con claridad la situación acústica
medioambiental en la zona de posible afección del proyecto a implantar, de las
cuales, como mínimo una de ellas debe realizarse durante 24 h en continuo.
Los puntos de medida deben ser ubicados, en zonas pobladas o de carácter
residencial, donde se prevean las situaciones más problemáticas, es decir, en
las inmediaciones de las viviendas potencialmente afectadas (1).
En cuanto a la planificación temporal del muestreo, éste debe desarrollarse
tanto en periodo diurno como nocturno, en aquellas horas donde la actividad en
la zona de estudio sea menor, con el fin de que el ruido ambiental medido no se
vea alterado por episodios puntuales, que incrementen el ruido de fondo. (2)
Metodología de muestreo
A la hora de llevar a cabo las medidas, ha de tenerse en cuenta que estas deben
ser tomadas, como se ha comentado con anterioridad, en las condiciones de
funcionamiento de los aerogeneradores, es decir, a velocidades de viento
superiores a 4 m/s. Sin embargo, la normativa andaluza en materia deruidos
especifica que a partir de los 3 m/s las medidas deben ser desestimadas, ya que
se considera que éstas han podido verse afectadas por el pseudo-ruido que crea
el micrófono, a causa del la incidencia del viento sobre él. (6)
Por otro lado, aunque los aerogeneradores operan generalmente hasta velocidades
de 25 m/s, se considera que no es necesario caracterizar el ruido de fondo a
velocidades superiores a 12 m/s por varios motivos (2):
a–S Por encima de los 12 m/s, es difícil de conseguir que las medidas no se
vean distorsionadas por el propio viento.
a–S Por la misma razón, las velocidades de viento de referencia normalizadas,
en función de las cuales se expresa la potencia acústica asociada a los
aerogeneradores, no superan los 10 m/s. (3
a–S Generalmente, la probabilidad de que se den vientos superiores a 12 m/s no
es muy elevada, lo que a su vez conlleva una dificultad para que estos eventos
puedan ser medidos, durante las campañas de muestreo.
a–S Finalmente, está comprobado que el incremento del ruido de fondo en función de la velocidad del viento es superior
al que se produce en los aerogeneradores. Debido a esto, se considera que, el
estudio del
impacto acústico producido por la implantación de un Parque eólico, debe
desarrollarse en torno a velocidades de viento moderadas, ya que a partir de
ciertos valores, el ruido de fondo puede llegar a enmascarar el producido en el
propio parque.
Por todo ello, a la hora de llevar a cabo el estudio, deben tomarse una serie
demedidas que garanticen la validez del muestreo, a velocidades comprendidas,
al menos, entre los 4-12 m/s. para lo cual se proponen las siguientes:
(1)(2)(6)
a–S Medir en el exterior, en la medida de lo posible en un lugar resguardado
del viento, a una distancia de al menos 5 m de cualquier superficie
reflectante, en dirección al futuro Parque eólico.
a–S Situar el sonómetro a 1,2 metros de altura sobre
el suelo.
a–S Realizar las medidas con el sonómetro en respuesta lenta, utilizando como
parámetro descriptor el LA90, siempre teniendo en cuenta que los resultados obtenidos
pueden ser entre 1,5-2,5 dB(A) menores que el LAeq medido para el mismo
periodo.
a–S Usar sobre las pantallas anti-viento
convencionales, una segunda de mayor tamaño.
a–S Durante el muestreo, debe ser medida la velocidad del viento de forma simultánea,
con la finalidad de desestimar aquellos datos que puedan haberse visto
alterados ante episodios de fuertes vientos.
El periodo de medida empleado es de 10 minutos, durante
los cuales debe obtenerse de manera simultánea, la velocidad del viento promedio para dicho intervalo de
tiempo, en el futuro lugar de implantación del Parque eólico (1). Con estos
datos, se podrá finalmente obtener una relación entre el ruido de fondo y la
velocidad del
viento.
Ha de tenerse en cuenta, que los valores de potencia acústica de los
aerogeneradores, vienen expresados según norma (3), en
función de la velocidad del
viento, medida ésta a 10 m de altura. Por ese motivo, con lafinalidad de poder
correlacionar los resultados obtenidos para el ruido de fondo con el provocado
por la actividad, durante el muestreo, el viento debe ser medido igualmente a
10 m.
De no ser esto último posible, si la velocidad del viento es obtenida a una
altura conocida, puede calcularse a 10 m según la siguiente fórmula (2) (3):
Donde: V1 = velocidad del viento (m/s) medida a la altura h1 (m)
V2 = velocidad del viento (m/s) medida a la altura h2 (m)
Z0 = Longitud de la rugosidad del terreno (m)
Los diferentes valores que puede tomar z0 vienen definidos en la siguiente
tabla (2) (3):
|Tipo de Terreno |Longitud de la rugosidad (z0) |
|Agua, nieve y tierras arenosas |0,001 metros |
|Abierto, terreno plano, hierba baja y suelo raso |0,01 metros |
|Tierra de cultivo con vegetación |0,05 metros |
|Suburbios, pueblos, bosques, muchos árboles y arbustos |0,3 metros |
Tabla 1 Longitud de la rugosidad en función del tipo de terreno
Finalmente, debe comprobarse que las condiciones de viento (dirección y
velocidad) en la que han sido llevadas a cabo las mediciones, son
representativas de aquellas, bajo las cuales, operará el Parque eólico la
mayorparte del tiempo.
Cálculo del ruido de fondo
Con los datos obtenidos, se elabora una gráfica para cada uno de los escenarios
considerados, en la que se enfrenta el ruido de fondo con la velocidad del
viento a 10 metros de altura, medida en la futura zona de ubicación del parque
eólico. (2
A partir de la nube de puntos, se calcula una curva de regresión, de la que
finalmente se obtienen los valores de ruido de fondo característicos para cada
velocidad de viento y localización, tanto para el periodo diurno como el
nocturno.(1)
Las velocidades de viento a las que se determina el ruido de fondo, se
corresponde con las normalizadas para caracterizar la potencia sonora
procedente de los aerogeneradores (3), para así poder facilitar la comparación
de resultados.
Simulación del estado preoperacional y postoperacional
La simulación del
estado preoperacional y postoperacional, se realiza mediante programas que, en
base a diversos modelos de propagación del
sonido, generan mapas acústicos.
La propagación del
sonido, sobretodo a grandes distancias, se ve influida por las condiciones
meteorológicas. Particularmente, en las zonas de implantación de Parques
eólicos, el viento es la variable más relevante, ya que con viento a favor el
sonido se propaga a mayor distancia, mientras que con viento en contra, se
crean zonas de sombra donde éste no se percibe.
Figura 1: Influencia del viento sobre la propagación del sonido (2)
Por ello, es conveniente que los programas empleados para realizarlas
predicciones, contengan modelos de propagación del sonido, en los que puedan
incluirse valores de dirección y velocidad del viento, de esta forma los datos
arrojados simularán con mayor veracidad la situación real.
A la hora de introducir las fuentes sonoras, se debe
disponer de las potencias acústicas de los aerogeneradores en función de la
velocidad del viento, así como
de datos sobre otras fuentes presentes en la zona, como pueden ser las carreteras. Igualmente, deberá tenerse en cuenta el ruido de fondo obtenido con
anterioridad.
La modelización debe realizarse tanto en periodo diurno, como nocturno, para
las diferentes velocidades de viento con las que fue calculado el ruido de
fondo. Todo ello, en base a las condiciones más desfavorables (1), es decir,
para las direcciones del
viento en las que la propagación del ruido
hacia los potenciales receptores se vea más favorecida y que según la rosa de los viento tengan una probabilidad de ocurrencia
media-alta.
Con esto, aunque los resultados obtenidos puedan implicar un
impacto superior al que luego se produzca en la realidad, es preferible tener
cierto margen de error.
Finalmente, el ruido de fondo obtenido en las inmediaciones de los receptores
potencialmente afectados, es comparado con los mapas de ruido y estos a su vez
con los niveles máximos establecidos por la legislación en materia de ruidos.
En base a ello, se está en disposición de valorar el
impacto acústico, asociado a la instalación del Parque eólico.
DISCUSIÓNPreviamente a la puesta en marcha de nuevos Parque eólicos, éstos
deben ser sometidos a estudios acústicos en los que la
metodología empleada se ajuste a sus características particulares de
funcionamiento. De esta forma, se consigue incrementar la fiabilidad de los resultados
obtenidos en el estudio y ajustar en mayor medida las predicciones sobre la
situación acústica tras la puesta en marcha del parque eólico.
Lo cual, permite actuar con una mayor eficacia, a la hora de evitar posibles
afecciones sobre la población cercana y los espacios naturales.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1) Environment Protecction Authority (EPA) South Australia (2003). Environmental
Noise Guidelines: Wind Farms.
2) R. Meir et al (1996). The assessment & Rating of noise
from Wind Farms. Technical report ETSU-R-97.
Departament of Trade and Industry U.K
3) UNE-EN 61400-11. Aerogeneradores.
Parte 11: Técnicas de medida de ruido acústico. Versión española de la norma CEI 61400-11:2002
4) A. L. Rogers et al (2006). Wind Turbine Acustic Noise. Renewable
Energy Research Laboratory. Departament of Mechanical
and Industrial Engineering, University
of Massa chusetts at Amherst.
5) J. Kragh et al (1999). Noise inmission from wind turbines.
Technical report ETSU W/13/00503/REP. Department of Trade and Industry U.K
6) J.L. Cueto Ancela et al (2006). Metodología para la evaluación del
impacto sonoro producido por los Parques eólicos en Andalucía. Congreso
Tecniacústica. Gandía
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V1 / V2 = Ln (h1 / z0) / Ln(h2 / z0)