Analiza PEM, czyli analiza pola elektromagnetycznego, długo była w dokumentacji środowiskowej rzadkością. Pojawiała się niemal wyłącznie przy liniach i stacjach najwyższych napięć. Dziś jest inaczej. Rozwój OZE sprawił, że infrastruktura elektroenergetyczna SN i WN stanęła tuż obok zabudowy. Kontenerowe stacje transformatorowe stoją na polach przy siedliskach, magazyny energii przy granicach osiedli. Stacja GPO 110 kV bywa integralną częścią większej farmy fotowoltaicznej lub wiatrowej. W efekcie analiza pola elektromagnetycznego stała się stałym elementem KIP i raportu OOŚ. Jej brak to dziś jedna z częstszych przyczyn wezwania do uzupełnienia dokumentacji.
Czym jest analiza PEM, a czym nie jest
Analiza PEM to opracowanie techniczne o jasno określonym celu. Ma wykazać, że natężenie pola elektrycznego (E) i magnetycznego (H) nie przekroczy wartości dopuszczalnych. Dotyczy to zarówno miejsc dostępnych dla ludności, jak i terenów przeznaczonych pod zabudowę mieszkaniową. Wartości te wyraża się w kV/m oraz A/m, a pole magnetyczne przelicza zwykle na indukcję B w µT.
Na etapie decyzji o środowiskowych uwarunkowaniach mówimy o prognozie obliczeniowej, a nie o pomiarach. Instalacja jeszcze nie istnieje. Jedyną dostępną metodą pozostaje więc modelowanie oparte na parametrach projektowych: napięciu znamionowym, prądzie obciążenia i geometrii przewodów. Znaczenie ma również wysokość zawieszenia lub głębokość ułożenia kabli. Pomiary rzeczywiste przychodzą później, po uruchomieniu instalacji, na podstawie art. 122a ustawy Prawo ochrony środowiska.
Mieszanie tych dwóch porządków to błąd spotykany zaskakująco często. W karcie informacyjnej pojawia się zdanie w rodzaju „po uruchomieniu instalacji wykonane zostaną pomiary kontrolne”, traktowane jako substytut analizy. Organ zwykle takiego rozwiązania nie akceptuje: deklaracja pomiarów po fakcie nie pozwala ocenić dopuszczalności lokalizacji, zanim przesądzi ją decyzja.
Podstawa prawna analizy pola elektromagnetycznego
Zestaw przepisów, na których opiera się każda analiza pola elektromagnetycznego w procedurze środowiskowej, jest stosunkowo krótki:
- rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 17 grudnia 2019 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku (Dz.U. 2019 poz. 2448), obowiązujące od 1 stycznia 2020 r. i zastępujące rozporządzenie Ministra Środowiska z 30 października 2003 r.;
- art. 121, 122a i 152 ustawy z dnia 27 kwietnia 2001 r. – Prawo ochrony środowiska (ochrona przed PEM, obowiązek pomiarów powykonawczych, zgłoszenie instalacji);
- rozporządzenie Ministra Klimatu z dnia 17 lutego 2020 r. w sprawie sposobów sprawdzania dotrzymania dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w środowisku;
- rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 10 września 2019 r. w sprawie przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko – w szczególności § 2 ust. 1 pkt 6 oraz § 3 ust. 1 pkt 7, dotyczące stacji elektroenergetycznych i napowietrznych linii o napięciu znamionowym nie mniejszym niż odpowiednio 220 kV i 110 kV;
- w tle: zalecenie Rady 1999/519/WE oraz wytyczne ICNIRP, do których polskie limity zostały zharmonizowane.
W ustawie ooś próżno szukać sformułowania „analiza PEM”. Obowiązek jej wykonania wynika z konstrukcji przepisów: art. 3 pkt 4 Prawa ochrony środowiska definiuje emisję jako wprowadzanie do środowiska między innymi energii, w tym pól elektromagnetycznych. Skoro KIP ma zawierać informacje o rodzajach i przewidywanej ilości wprowadzanych do środowiska substancji lub energii (art. 62a ust. 1 pkt 7 ustawy ooś), a raport OOŚ – opis przewidywanych rodzajów i ilości emisji, to pominięcie PEM przy przedsięwzięciu obejmującym stację elektroenergetyczną jest po prostu luką merytoryczną. Szerzej o wymaganej zawartości karty piszę w tekście o art. 62a ustawy ooś i karcie informacyjnej przedsięwzięcia.
Wartości dopuszczalne dla częstotliwości 50 Hz
Dla pola o częstotliwości sieciowej rozporządzenie z 2019 r. utrzymało limity znane już z 2003 r. – podniesienie wartości granicznych, o którym było głośno, dotyczyło przede wszystkim zakresu radiofalowego i telefonii komórkowej. Dla 50 Hz obowiązuje zatem:
- E = 1 kV/m – na terenach przeznaczonych pod zabudowę mieszkaniową;
- E = 10 kV/m – w pozostałych miejscach dostępnych dla ludności;
- H = 60 A/m (co odpowiada indukcji magnetycznej ok. 75 µT) – niezależnie od charakteru terenu.
Kluczowa jest tu kwalifikacja planistyczna terenu, a nie sama odległość. O tym, czy stosujemy 1 kV/m czy 10 kV/m, rozstrzyga plan miejscowy albo decyzja o warunkach zabudowy. Analiza przyjmująca 10 kV/m na terenie oznaczonym w planie jako MN jest po prostu błędna. Organ sprawdza to zresztą w pierwszej kolejności. Inaczej wygląda sytuacja przy źródłach o wyższych częstotliwościach, takich jak falowniki i przekształtniki. Obowiązują dla nich odrębne wiersze tabeli z załącznika do rozporządzenia, a nie limity dla 50 Hz.
Kiedy analiza PEM jest naprawdę potrzebna
Nie każde przedsięwzięcie OZE wymaga rozbudowanego opracowania. W praktyce administracyjnej analiza PEM staje się konieczna, gdy występuje przynajmniej jedna z poniższych okoliczności:
- w skład przedsięwzięcia wchodzi stacja elektroenergetyczna WN/SN lub GPO – a więc element kwalifikowany samodzielnie z § 3 ust. 1 pkt 7 rozporządzenia Rady Ministrów;
- kable lub linie SN i WN przebiegają w bezpośrednim sąsiedztwie zabudowy mieszkaniowej albo terenów pod nią przeznaczonych;
- planowany jest magazyn energii z rozbudowanym układem przekształtników i transformatorów;
- w otoczeniu istnieje już infrastruktura elektroenergetyczna, co otwiera pytanie o oddziaływanie skumulowane;
- w toku postępowania wpłynęły uwagi mieszkańców dotyczące „promieniowania” – wówczas analiza jest w praktyce niezbędna niezależnie od skali inwestycji.
Fotowoltaika – analiza pól elektromagnetycznych PV
W farmie fotowoltaicznej źródłami pola są falowniki, stacje transformatorowe, kable SN oraz stacja GPO. Po stronie DC, czyli przy panelach i skrzynkach przyłączeniowych, występuje pole quasi-stałe o znikomych wartościach. Cechą charakterystyczną instalacji PV są natomiast wyższe harmoniczne i częstotliwość przełączania falowników. Sięgają one od kilku do kilkudziesięciu kHz. Solidna analiza pól elektromagnetycznych PV powinna to odnotować. Chodzi przede wszystkim o wykazanie, że zasięg tych oddziaływań zamyka się wewnątrz terenu inwestycji.
Wyniki są zwykle przewidywalne. Pole magnetyczne nad trasą kabla SN osiąga wartości rzędu pojedynczych mikrotesli. Kilka metrów od osi trasy spada już do poziomu tła. Rzecz w tym, że trzeba to policzyć i pokazać, a nie zadeklarować. Farmy PV mają zresztą więcej wątków środowiskowych niż samo PEM. Pisałem o tym przy okazji badań nad bioróżnorodnością pod panelami fotowoltaicznymi.
Magazyny energii (BESS)
Magazyny energii są dziś najczęstszym źródłem wezwań w zakresie PEM. Układ takiej instalacji jest rozbudowany. Tworzą go kontenery bateryjne na prądzie stałym, przekształtniki PCS oraz transformatory 0,4/SN lub 0,8/SN. Dochodzi do tego rozdzielnia SN, a coraz częściej także własne pole w GPO. Prądy po stronie DC bywają wysokie. Zasięg wytwarzanego przez nie pola ogranicza się jednak do wnętrza kontenera i strefy technicznej.
Realny problem pojawia się przy lokalizacjach kilkadziesiąt metrów od zabudowy i przy dużych mocach zainstalowanych. Analiza PEM musi wtedy objąć wszystkie źródła jednocześnie, wraz z kumulacją z istniejącą siecią. Organy pytają przy BESS szczegółowo o liczbę kontenerów, moce transformatorów i układ rozdzielni. Jeśli dane te różnią się między KIP a projektem zagospodarowania terenu, wezwanie jest właściwie pewne.
Farmy wiatrowe
Przy farmach wiatrowych pole elektromagnetyczne jest zagadnieniem drugoplanowym. Dominują hałas, przyroda i krajobraz. Generator oraz transformator znajdują się w gondoli, kilkadziesiąt metrów nad terenem. Kable SN prowadzone są w wykopach, zwykle wzdłuż dróg wewnętrznych. Mimo to analiza PEM bywa wymagana, najczęściej ze względu na stację GPO lub uwagi mieszkańców. Warto ją wykonać także z powodów procesowych. W postępowaniach dotyczących energetyki wiatrowej ciężar wykazania braku ponadnormatywnych oddziaływań spoczywa bowiem na inwestorze.
Co powinna zawierać analiza PEM dla OZE
Zakres opracowania, które przechodzi weryfikację organu bez uwag, obejmuje zwykle osiem elementów:
- podstawę prawną wraz z przypisaniem wartości dopuszczalnych do rzeczywistego statusu planistycznego terenu inwestycji i działek sąsiednich;
- inwentaryzację źródeł PEM z parametrami technicznymi – napięciem, prądem znamionowym, geometrią i wysokością zawieszenia lub głębokością ułożenia;
- opis metodyki obliczeń: prawo Biota-Savarta dla składowej magnetycznej, metodę ładunków odbitych dla składowej elektrycznej, z jawnie wskazanymi założeniami konserwatywnymi;
- wyniki w formie tabel oraz profili poprzecznych E(x) i B(x) dla reprezentatywnych przekrojów;
- wyznaczenie zasięgu izolinii wartości dopuszczalnych i zestawienie go z granicą terenu inwestycji oraz odległością do najbliższej zabudowy chronionej;
- ocenę oddziaływania skumulowanego z istniejącą i planowaną infrastrukturą elektroenergetyczną w otoczeniu;
- część graficzną – strefy oddziaływania naniesione na projekt zagospodarowania terenu;
- wnioski wraz z obowiązkami eksploatacyjnymi: zgłoszeniem instalacji wytwarzającej PEM oraz pomiarami powykonawczymi z art. 122a POŚ.
Najczęstsze przyczyny wezwań do uzupełnienia
Z perspektywy dokumentów, które weryfikuję, powtarza się kilka tych samych błędów:
- Brak wskazania statusu planistycznego terenu – analiza operuje limitem 10 kV/m, choć plan przewiduje w sąsiedztwie zabudowę mieszkaniową.
- Ogólniki zamiast obliczeń – zdanie „oddziaływanie zamknie się w granicach działki” bez jednej liczby, bez metodyki i bez profilu.
- Pominięcie kumulacji – analiza obejmuje tylko planowane urządzenia, ignorując istniejącą linię napowietrzną przebiegającą przez teren.
- Niespójność z pozostałą dokumentacją – inna liczba stacji transformatorowych w analizie, inna w opisie technicznym, jeszcze inna na PZT.
- Brak odniesienia do wyższych częstotliwości przy instalacjach z dużą liczbą falowników lub przekształtników.
- Milczenie o obowiązkach eksploatacyjnych – zgłoszeniu instalacji i pomiarach po uruchomieniu, o które organ i tak zapyta.
Mechanizm jest tu identyczny jak przy analizach akustycznych. Dokument, który nie pozwala organowi odtworzyć toku rozumowania, wraca do uzupełnienia. Ten sam standard obowiązuje zresztą w bardziej złożonych przedsięwzięciach. Opisywałem go przy okazji decyzji środowiskowej dla centrum przetwarzania danych, gdzie infrastruktura zasilania jest jeszcze bardziej rozbudowana.
Analiza PEM a społeczny odbiór inwestycji
Obawa przed „promieniowaniem” to jeden z najtrwalszych argumentów w sporach lokalnych wokół OZE. Nie zniknie od zapewnień, że jest bezpodstawna. Rzetelna analiza pola elektromagnetycznego daje natomiast coś, czego nie da deklaracja: policzalne i sprawdzalne wartości. Zwykle okazuje się, że przy najbliższym budynku natężenie pola pozostaje o rząd wielkości poniżej limitu. Takie zdanie, poparte tabelą i profilem, działa w rozprawie administracyjnej naprawdę skutecznie.
Podsumowanie
Analiza PEM przestała być egzotycznym dodatkiem do dokumentacji. Stała się standardem w procedurze środowiskowej dla instalacji PV, magazynów energii i farm wiatrowych. Dobrze przygotowana analiza pola elektromagnetycznego skraca postępowanie i ogranicza ryzyko wezwań. Daje też organowi materiał, który da się zweryfikować. Źle przygotowana kosztuje kolejne tygodnie i buduje wrażenie, że inwestor czegoś nie dopowiedział.
Wykonuję analizy PEM dla przedsięwzięć OZE i infrastruktury elektroenergetycznej. Przygotowuję również analizy akustyczne oraz pełną dokumentację środowiskową, od karty informacyjnej po raport OOŚ. Planujesz inwestycję ze stacją WN/SN, magazynem energii albo farmą PV blisko zabudowy? Skontaktuj się – najtaniej rozwiązuje się problemy, których jeszcze nie ma. Aktualne dane o monitoringu pól elektromagnetycznych publikuje GIOŚ.
