Miljørisikovurderinger for sammenstilling av vindturbiner - lokasjon Klosterfjorden

Transkript

1 vindturbiner - lokasjon Klosterfjorden Gradering: Open Status: Final Side 1 av 22

2 Tittel: Miljørisikovurderinger for sammenstilling av vindturbiner - lokasjon Klosterfjorden Dokumentnr.: Kontrakt: Prosjekt: Hywind Scotland Gradering: Open Utløpsdato: Distribusjon: Kan distribueres fritt Status Final Utgivelsesdato: Rev. nr.: Eksemplar nr.: Forfatter(e)/Kilde(r): Anders Hermansen Omhandler (fagområde/emneord): Merknader: Trer i kraft: Oppdatering: Ansvarlig for utgivelse: Myndighet til å godkjenne fravik: Fagansvarlig (organisasjonsenhet/ navn): Dato/Signatur: 05/09/2016 R&T FT SST / Lars Petter Myhre X Lars Petter Myhre Signed by: Lars Petter Myhre Utarbeidet (organisasjonsenhet/ navn): Dato/Signatur: R&T FT SST EIM / Anders Hermansen X Anders Hermansen Anbefalt (organisasjonsenhet/ navn): Dato/Signatur: Signed by: Anders Hermansen X Godkjent (organisasjonsenhet/ navn): Dato/Signatur: R&T FT SST EIM / Mona Låte X Mona Låte Signed by: Mona Låte Gradering: Open Status: Final Side 2 av 22

3 Innhold 1 Sammendrag Introduksjon Sammenstilling av vindturbiner Miljøaspekter og rapportens omfang Miljøtilstand for resipienten Miljørisikovurderinger Utslipp til sjø Utslipp til luft Avfallshåndtering Støy Konklusjon miljørisiko Referanser Vedlegg 1 Produktdatablad for MagnaDense 8s Vedlegg 2 Sikkerhetsdatablad for MagnaDense 8s Vedlegg 3 Ligningssett og eksempel på utslippsberegning Gradering: Open Status: Final Side 3 av 22

4 1 Sammendrag Hywind Scotland Pilot Park prosjekt skal bygge en flytende vindturbinpark utenfor østkysten av Skottland. Vindturbinene skal sammenstilles på NorSea/Stordbase før de slepes over til Skottland. Det er her gjort miljørisikovurderinger for dette arbeidet. Hensikten er å identifisere forhold som kan innebære en risiko for helse og miljø, slik at det i neste omgang kan gjennomføres risikoreduserende tiltak hvis nødvendig. En flytende vindturbin består av turbintårnet (over vann) som er montert oppå en substruktur (flytende, oppreist sylinderform der kun toppen er over vann). Selve turbintårnene skal settes sammen på land. Dette arbeidet vil være av ordinær art for industriviksomheten på området. Dette vil således omfattes av industriområdets generelle reguleringer for daglig drift, og er derfor ikke vurdert videre i denne rapporten. Etter at tårnene er montert på land, skal de fraktes til Klosterfjorden ved Halsnøya, ca km øst fra Stordbase, til midletidig etablert kai (lektere) for videre montering på de flytende substrukturene. Før montering av turbintårnene må substrukturene ballasteres for å oppnå tilfredsstillende flytestabilitet. Ved utpumping av sjøvann i ballasteringsoperasjonen, vil finkornede partikler av ballastmaterialet MagnaDense 8s (jernmalm) gå til sjø. Det er kun dette utslippet til sjø som, i et miljøperspektiv, er ekstraordinært for operasjonene på sjø. Materialet som slippes ut utgjør imidlertid ingen økotoksikologisk risiko for marine organismer. Risikoen for det marine økosystemet vurderes kun å være forbundet med en sedimentering på havbunnen. Det er utført enkle beregninger for utslippet til sjø som del av vurderingene. Utfra mengde, bunn- og spredningsforhold samt resipientens miljøtilstand, vurderes utslippet til sjø å medføre en ubetydelig miljørisiko. Gradering: Open Status: Final Side 4 av 22

5 2 Introduksjon Hywind Scotland Pilot Park prosjekt skal bygge en flytende vindturbinpark utenfor østkysten av Skottland, illustrert i figur 1. Hywind-konseptet er basert på en vindturbin, som består av et turbintårn m/turbinhus (nacelle) og rotor på toppen, som er montert på en flytende substruktur (vist i gult) forankret til havbunnen. Figur 1. Hywind-konseptet Vindturbinene skal sammenstilles på NorSea/Stordbase før de slepes over til Skottland. Dette arbeidet faller inn under kategorien større anleggsvirksomhet hvor Fylkesmannen i Hordaland er delegert myndighet og krever tillatelse etter forurensingsloven 11. I den forbindelse har Fylkesmannen bedt om at det gjøres miljørisikovurderinger. 2.1 Sammenstilling av vindturbiner Selve turbintårnene skal settes sammen på land. Før montering av turbintårnene på substrukturene, vil substrukturene først fylles med vann som ballast for up-ending (oppretting vertikalt i vannet). Dette vil foregå ved en midlertidig etablert flytende kai (flere lektere som ankres opp), i Klosterfjorden ved Halsnøya, ca km avstand fra Stordbase. Lokasjon for de flytende lekterne er vist i figur 2. Koordinater for posisjonen er N59.771, E Det vil trolig benyttes 3 lektere, som vist i figuren. Ankerlinene vil strekke seg ca m ut fra lekteren i hvert hjørne. Gradering: Open Status: Final Side 5 av 22

6 Figur 2 Lokasjon for arbeidet til sjø. Omtrentlig posisjon for lektere, med ankerlinene inntegnet Etter at substrukturen flyter vertikalt, fylles fast ballast (jernmalm, MagnaDense 8s) for å oppnå tilfredsstillende flytestabilitet. I denne prosessen skal sjøvann pumpes ut av ballasttankene for å justere dybde på substrukturen i sjøen. Denne utpumpingen vil gi utslipp til sjø av finkornede partikler (knusestøv) fra ballastmaterialet MagnaDense 8s. Produktdatabla d for MagnaDense 8s finnes i vedlegg 1. D e flytende substrukturene vil så slepes til en lokasjon i nærhete n av Stordbase for montering av turbintårnene på substrukturene ved hjelp av kranfartøyet S7000. De ferdig monterte vindmøllene vil slepes tilbake til Klosterfjorden hvor de vil bli fortøyd før utslep til Skottland. Ballasteringen vil s kje direkte fra tra nsportbånd fra standard steindu mperfartøy. Fartøyet har dynamisk posisjonering (DP) som sikrer at transportbåndet hele tiden ligger over på toppen av substrukturen, som igjen sikrer kontinuerlig ballasteringsoperasjon. Arrangementet er vist i figur 3. Det forventes at arbeidet med ballasteringen fra steindumperfartøyet vil pågå døgnet rundt i totalt 5 døgn. Hele sammenstillingsprosessen, fra montering på land til turbinen e er klare for slep, vil gå over en måneds tid, og har planlagt oppstart i slutten av mars Fyllingsraten estimeres til ca 300 T/time med samme rate for deballastering av vann for å holde dypgående på substruktur konstant. Fyllingen er forventet å pågå timer pr substruktur. Dette gir utslipp til sjø på 6000 m3 vann pr substruktur; m3 totalt for de 5 substrukturene. Utslipp av ballastvann vil kun skje i forbindelse med fyllingen av ballastmateriale til substrukturene. Gradering: Open Status: Final Side 6 av 22

7 Statoil har fått utført beregninger av hvor mye av ballastmaterialet som følger med utpumpingen av sjøvann under ballasteringsoperasjonen. [1] Disse viser et utslipp/tap på mellom 5 og 33 tonn ballastmateriale pr substruktur. Dette gir et totalutslipp av MagnaDense 8s til sjø på maksimalt 165 tonn ( 45 m 3 ihht bulk tørrdensitet). Utslippet til sjø skal føres i rør til utslippspunkt ca 30 meter under vannoverflaten. Vanndyp på stedet er ca 150 meter. Hywind Scotland ønsker ikke benytte mer enn nødvendig av ballastmateriale, og i tillegg er det viktig å ha god kontroll på mengder som fylles i substru kturen for å få riktig ballastering og en effektiv operasjon. Statoil har dermed både økonomisk, miljømessig og teknisk interesse av lavest mulig utslipp av ballastmateriale. NorSea skal utføre arbeidet på land, mens arbeidet på sjø utføres av Van Oord (forberedelse og b allastering av substruktur) og Technip/ Saipem (selve monteringen av turbin på substrukturen.). Alt på oppdrag av Statoil. Figur 3 Arrangement for ballastering med MagnaDen se 8s Gradering: Open Status: Final Side 7 av 22

8 2.2 Miljøaspekter og rapportens omfang Miljøaspekter ved tiltaket inkluderer potensielle utslipp til land og sjø, støy, og avfallshåndtering. Når det gjelder operasjonene på land, sammenstilling av turbintårnene, vil disse utføres av NorSea og være av ordinær art for industriviksomheten på området. Dette vil således omfattes av industriområdets/norsea s generelle reguleringer/utslippstillatelse for daglig drift, og er ikke vurdert videre her. Fokus i denne rapporten blir derfor på miljørisiko forbundet med operasjonene på sjøen, mer konkret arbeidet som skal skje ved flytende kai. Hensikten med miljørisikoanalysen er å identifisere forhold ved tiltaket som kan innebære en risiko for helse og miljø, slik at det i neste omgang kan gjennomføres risikoreduserende tiltak hvis nødvendig. Gradering: Open Status: Final Side 8 av 22

9 3 Miljøtilstand for resipienten Arbeidsområdet ligger i delvis ganske flatt, delvis skrånende terreng i Klosterfjorden mellom Halsnøya og Fjeldbergøya, på m dyp, som vist i figur 2. Fra kartet ser man at v annmassene ikke er innestengt bak noen terskler og er dermed godt eksponert for strøm - og uts kiftingsforhold. Området ligger imidlertid noe skjermet for de dominerende tidevannsstrømmene inn og ut av Hardangerfjorden. Mot vest skrår havbunnen bratt ere ned først ca 2 km fra arbeidsområdet. Ca 1-2 km m ot sør - øst ligger Sundnessundet, som er endel grunnere. Modellerte strømdata fra Havforskningsinstituttet, som Statoil har fått innsyn i, tilsier forventet mid delstrømfart for området fra 0,05 m/s i dypere vannlag, og opp mot 0, 2 m/s i de øverste vannlag. Rådgivende Biologer AS gjennomførte en resipientundersøkelse av sjøområdene i Kvinnherad kommune i 2002.[ 2 ] Klosterfjorden beskrives som åpen og med meget god vannutskifting. Rapporten fo kuserer på påvirkning fra nærliggende rensea nlegg (her Landamarka, Sæbøvik og Sætreneset) og undersøkelser er gjort nær disse. Rapporten vurderer vannkvalitet, sedimentkvalitet og bunnfauna. Samlet vurderes tilstanden for resipientene til renseanleggene som meget god. De vurderte områdene ligger no rd og øst i Klosterfjorden. Det er imidlertid grunn til å anta at miljøtilstanden også gjelder for vårt arbeidsområde. En annen resipientundersøkelse, utført for Alsaker/Fjelberg Fjordbruk, vurderer miljøtilstand m ed tanke på organisk belastning rundt opp drettsanleggene Maradalen og Rossnes sør i Klosterfjorden. Begge er vist i figur 4. Miljøtilstanden vurderes i rapporten som meget god. [ 3 ] Figur 4 Gytefelt og oppdrettsanlegg i Klosterfjorden (kart fra Fiskeridirektoratets karttjeneste) Gradering: Open Status: Final Side 9 av 22

10 Fra Fiskeridirektoratets karttjeneste finner man at det er et gyteområde innerst i Klosterfjorden, mellom Siraneset og Ådnevikneset. Området er skravert på figur 4, og ligger ca 1 km fra arbeidsområdet. Gytefeltet er definert som «C - 1 Mindre viktig gytefel t» for torsk. Miljøstatus.no viser områder i og rundt klosterfjorden med ulike naturtyper, herunder naturtyper i klassen viktig slik som Nordhusvågen og Sæbøvik/Naustvika med «ålegrasssamfunn», Grunnavåg og Rossnespøyla med «Strandeng og strandsump» samt Leridalsvika med «rik sump og kildeskog». Figur 5 miljøstatus.no klassifisering av naturtyper i og rundt Klosterfjorden. Det er ikke funnet spesifikk informasjon om bunnfauna for det aktuelle arbeidsområdet. Utfra sjøkart (fig 2) ser man at b unnforholdene er dominert av mudder og leir bunn med innslag av hardbunn rett øst for den sørligste lokasjonen. Basert på dette antas det at bunnfaunaen er dominert av bløtbunnsarter. Oppsummert vurderes strømmen i arbeidsområdet å være relativt beskjede n, og miljøtilstanden for resipienten å være meget god. For å ta høyde for noe variasjon hva gjelder strømhastigheter, er det i våre forenklede utslippsberegninger sett på forskjellige strømhastigheter mellom 0,05 m/s og 0,2 m/s. Gradering: Open Status: Final Side 10 av 22

11 4 Miljørisikovurderinger Her vurderes miljørisiko fra aktiviteter og utslipp, sett i lys av miljøtilstand på resipienten. 4.1 Utslipp til sjø Vanndypet ved flytende kai er ca 150 meter, og utslippet til sjø skal føres i rør til utslippspunkt ca 30 meter under vann. Utslippsdypet er i seg selv et risikoreduserende tiltak. Dette vil forhindre utslipp og påvirkning på de grunnere områdene nærmere land, samt minimere påvirkning fra partikler i de øvre vannlag hvor mesteparten av biologisk produksjon foregår. Grunnet kostnadsvurderinger er det ikke aktuelt å ta det utpumpede sjøvannet til land for å la det settle i tanker der. Dette vil gi utfordringer med hensyn til dimensjonering av slanger og tanker på land da det er behov for stor kapasitet på vannutpumpingsanlegget. Dette tiltaket ville medført inngrep på land og økte kostnader som ikke står i forhold til gevinsten. Leverandøren av ballastmaterielet, LKAB, har fått utarbeidet en rapport fra det nederlandske instituttet Deltares om egenskapene til MagnaDense, bl.a. angående resistivitet i kontakt med sjøvann. Basert på laboratoriumforsøk konkluderer rapporten med at MagnaDense ikke viser tegn til nedbrytning/forvitring i sjøvann, og heller ingen utlekking av tungmetaller. Rapporten konkluderer med at MagnaDense 8S ikke utgjør en økotoksikologisk risiko for marine organismer. [4]. Sikkerhetsdatablad for MagnaDense (vedlegg 2) slår også fast at materialet verken er løselig i vann eller utgjør en toksikologisk risiko for marine organismer og miljøet generelt. En eventuell risiko for det marine økosystemet vil derfor være forbundet med en eventuell overdekning av bunnorganismer. I tillegg er det relevant å vurdere utslippet i forhold til nærliggende oppdrettsanlegg, beliggende ca 1 km fra utslippspunktet. Samt gyteområde for torsk øst for lokasjonen og naturtyper rundt Klosterfjorden Det er utført noen enkle overslagsberegninger av spredning basert på synkehastighet og forenklede strømforhold. Ligningsettet og en eksempelsberegning er vist i vedlegg 3. Synkehastighet avhenger av partikkelstørrelse. Med utgangspunkt i produktdatabladet, vedlegg 1, er minste og største vurderte partikkelstørrelse henholdsvis 0,035 mm og 8 mm. Merk at 0,035 mm er lavere enn minste fraksjon (0,075mm) i vedlegg 1, men er her inkludert i spredningsberegningene for å ta høyde for variasjonen under 0,075 mm, og som samtidig antas å kunne representere en viss mengde. Synkehastighten estimeres utfra dette å være fra 4-60 cm/s fra de minste til største partiklene. De forenklede beregningene tar videre utgangspunkt i utslippets høyde 120 meter over havbunnen, antar flat bunn samt ingen turbulens i vannmassene. Tabell 1 viser utfallsrommet for spredningsradius [m], spredningsareal [km2] og gjennomsnittlig lagtykkelse [mm] for maksimal utslippsmengde, 165 tonn, når man varierer strømhastigheten [m/s]. For strømhastighet er det variert fra 0,05 m/s til 0,2 m/s, som beskrevet i kapittel 3. Gradering: Open Status: Final Side 11 av 22

12 Tabell 1 Beregnet spredningsradius[m], spredningsareal [km 2 ] og gjennomsnittlig lagtykkelse [mm] Strømhastighet, m/s 0,05 0,1 0,2 Spredningsradius, m Areal, km 2 0,07 0,3 1,1 Lagtykkelse, mm 0,5 0,1 0,03 Beregningene viser at partiklene estimeres å spres over et område estimert oppad til ca 1,1 km 2 ved høyeste strømhastighet, men med helt neglisjerbar gjennomsnittlig lagtykkelse. Største gjennomsnittlige lagtykkelse beregnes å være ca 0,5 mm. Utslippsareal er beregnet som en sirkel med sentrum i utslippspunktet. For det reelle utslippet vil nok lagtykkelsen være noe høyere jo nærmere utslippspunktet man kommer. Det vurderes derfor mest sannsynlig at utslippet vil kunne gi en lagtykkelse på 1-10 mm umiddelbart under utslippet, men bli helt neglisjerbart i kort avstand fra dette. De minste partiklene har lavest synkehastighet, og det er beregnet at de vil kunne spres opptil 600 m ved høyeste strømhastigheter. Dette er kortere enn avstanden til både oppdrettsanlegg og gyteområdet. Når man i tillegg tar i betrakning utslippsdypet på 30 m, vurderes det derfor usannsynlig at utslippet skal utgjøre en risiko for gruntliggende oppdrettsanlegg, gyteområdet innerst i fjorden og/eller grunntvannsnaturtypene i og rundt Klosterfjorden. Det antas sedimenterende forhold i Klosterfjorden. Området antas derfor å være bløtbunnshabitat dominert av krepsdyr, pigghuder og bunnlevende fisk. Man kan anta at organismene i influensområdet kan få en kortvarig effekt av økt sedimentasjon samt at materialet har større egenvekt enn det som normalt sedimenterer i området. Resipientundersøkelsen viser ingen sårbare arter i det aktuelle spredningsområdet som krever spesiell varsomhet.[2] Eventuelle effekter vil derfor være på normal bløtbunnsfauna og vil bestå i at organismene kan få en kortvarig redusert fitness med en etterfølgende restitusjonstid eventuelt økt dødelighet på noen få enkeltorganismer. Selv ved en økt dødelighet på enkeltorganismer så vil en rekolonisering skje raskt da man kan anta at det sedimenterte materialet vil synke ned i mudder/leiren og naturlig sedimentasjon vil dekke til området igjen. Det kan videre antas en kortvarig effekt på fisk nær utslippet, ved at finpartikler kan sette seg i gjellene. Eventuelle effekter antas å være kortvarig redusert fitness med en etterfølgende restitusjonstid. Vi ser det som lite sannsynlig at det skal forekomme dødelighet på enkeltindivider. Utslippet vil pågå i kun få dager, og partiklene vil sedimentere etter kort tid, dvs man forventer kun kortvarig eksponering av enkeltindivid som svømmer gjennom det påvirkede vannvolumet. Med bakgrunn i dette vurderes derfor utslippet til sjø å utgjøre en ubetydelig miljørisiko for økosystemet. Utslippet til sjø vurderes heller ikke å gi noen visuell påvirkning på omgivelsene, da utslippspunktet er på ca 30 meters dyp. Materialets egenvekt og de relativt regulære strømforholdene i området tilsier at utslippet ikke vil være synlig på overflaten. Totalt sett vurderes miljørisiko forbundet med utslipp til sjø å være ubetydelig. Gradering: Open Status: Final Side 12 av 22

13 4.2 Utslipp til luft Utslipp til luft vil være fra forbrenning av drivstoff fra fartøy under arbeidet på sjø. Dette vil være utslipp av ordinære avgasser fra forbrenning av drivstoff i en meget begrenset tidsperiode for å holde motorer og systemer i gang. Utslippet vurderes å utgjøre en ubetydelig miljørisiko. 4.3 Avfallshåndtering Under arbeidet på sjø håndteres avfall internt på fartøyene i henhold til fartøyenes systemer. Det vil forøvrig være transport av personell og gods, etter behov, mellom basen og den flytende kaia i hele prosjektperioden. Dette vil kunne besørge frakt av avfall til land ved behov. Det er derfor ikke relevant å vurdere avfallshåndtering videre her, da avfallet ikke når det ytre miljø, og således ikke utgjør fare/risiko for forurensning. 4.4 Støy Det vil kunne være støy fra fartøyet under den tidsbegrensede ballasteringsoperasjonen. Dette forventes å hovedsakelig være forbundet med det dynamiske posisjoneringssystemet som krever at motorer holdes igang, samt fra transportbåndet som bringer ballastmateriale fra fartøyet til substrukturen. Med tanke på avstanden til nærmeste bebyggelse (1-2km), og den meget begrensede tidsperioden (ca 5 døgn), vurderes støybelastningen å være beskjeden. Støy er derfor ikke vurdert videre her. 4.5 Konklusjon miljørisiko Det er kun utslipp til sjø som, i et miljøperspektiv, er ekstraordinært for operasjonene på sjø. Materialet som slippes ut, MagnaDense 8S, utgjør imidlertid ingen økotoksikologisk risiko for marine organismer. Risikoen for det marine økosystemet vurderes kun å være forbundet med en økt sedimentasjon i anleggsfasen. Utfra mengde, bunn- og spredningsforhold samt resipientens miljøtilstand, vurderes utslippet til sjø å medføre en ubetydelig miljørisiko. Gradering: Open Status: Final Side 13 av 22

14 5 Referanser 1. Particle fall velocity, Hywind Scotland Ballasting Operation, Van Oord, doc.no SAWP-# , Kvinnherad kommune. Undersøkelser av marine resipienter i Kvinnherad kommune høsten 2002, med forslag til revisjon av Hovedplan avløp. Rådgivende Biologer AS, Report no. 645, Alsaker Fjordbruk, Miljøstatusrapport Matfisk 2014, Resipientanalyse AS, rapport nr 1257, ntid= LKAB, Properties of magnadense iron ore during submerged deposition in confined constructions, Deltares rapport ZKS-0009, 2015 Gradering: Open Status: Final Side 14 av 22

15 Vedlegg 1 Produktdatablad for MagnaDense 8s Gradering: Open Status: Final Side 15 av 22

16 Vedlegg 2 Sikkerhetsdatablad for MagnaDense 8s Gradering: Open Status: Final Side 16 av 22

17 Gradering: Open Status: Final Side 17 av 22

18 Gradering: Open Status: Final Side 18 av 22

19 Gradering: Open Status: Final Side 19 av 22

20 Gradering: Open Status: Final Side 20 av 22

21 Vedlegg 3 Ligningssett og eksempel på utslippsberegning Utslippsmengde: Maksimal utslippsmengde MagnaDense til sjø = maks utslippsmengde pr substruktur antall substrukturer = 33 tonn 5 = 165 tonn Synkehastighet: Her er, som eksempel, vist beregninger for minste partikkelstørrelse 0,035 mm. 4 D g Synkehastighet for kuleformet partikkel = v = 3 C der = D = partikkeldiameter = 0,035 mm g = tyngdens aksellerasjon = 9,81 m/s 2 C d = dragkoeffisient [-] antas å være 1 ρ = tetthet MagnaDense 8s = kg/m3 ρ = tetthet sjøvann = kg/m3 = ρ ρ ρ = 3,59 4 D g Dette gir: v = = 0,041 m/s 3 C Spredningsareal: Som eksempel vises her beregninger for partikkelstørrelse 0,035 mm (se synkehastighet over) og strømhastighet 0,1 m/s. Utslippspunkt er 120 m over havbunnnen. Antar flat bunn og ingen turbulens. avstand til havbunn Tid før partikkel treffer havbunnen = synkehastighet = 120 m = 2962 s 0,041 m/s Spedningsavstand horisontalt = strømhastighet tid før partikkel når havbunnen = 0,1 m s 2962s = 296 m Spredningsareal er beregnet som en sirkel med sentrum i utslippspunktet. Areal for sirkel = π r Dette gir: Spredningsareal = π r = π (296m) = m2 Gradering: Open Status: Final Side 21 av 22

22 Lagtykkelse: volum av MagnaDense til sjø Mengde MagnaDense til sjø Gjennomsnittlig lagtykkelse = = Spredningsareal Tetthet MagnaDense Spredningsareal 165 tonn = 4,7 tonn = 0,00013 m = 0,13 mm m m Gradering: Open Status: Final Side 22 av 22