PLEASANT RIDGE EXHIBIT 50 PLEASANT RIDGE WIND ENERGY CENTER NOISE ANALYSIS RESULTS Presented to: Livingston County, IL Zoning Board of Appeals Presented by: Michael Hankard , INCE ASA Principal, Hankard Environmental, Verona WI
Environmental Noise Experience • 25 Years of Environmental Noise Measurements and Analyses • Principally Involved in over 400 Projects Roadway Industrial • Projects Located across the U.S. and Internationally Power Plant Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
Environmental Noise Experience • Industrial Facilities • Conventional Power Plants • Wind Turbine Power Plants • Mining Operations • Major Roadway Projects Mining • Shooting Ranges • Generators • Land Development • Sound Transmission Loss Measurements Land Development Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
Wind Turbine Noise Experience • California Ridge Noise Study (3.5 months, IPCB Compliance) • Currently managing a multi-year compliance program for wind farm in Western U.S. CA Ridge Western US • Principal Acoustical Consultant for proposed Highland Wind Project in WI • Principal Acoustical Consultant for Shirley Wind Project in WI CA Ridge Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
Wind Turbine Noise Experience • Compliance measurements for wind farm in New York • Ambient noise measurement surveys for wind turbine projects in: Shirley • Wisconsin • Michigan • Oregon • New York Michigan Ambient New York Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
Quantifying Noise – The Decibel • We hear pressure fluctuations in the air • We can detect an enormous range of pressure fluctuations, measured in Pascals (Pa) • From 20 to over 100,000,000 µ Pa (micro- Pascals) • The decibel (dB) numerically compresses this range to about 0 to 140 Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
Quantifying Noise – The Decibel 50 dB • Adding two or more sources is done logarithmically Thus: 50+50 ¡≠100 Rather: 50+50=53 50 dB Because: 𝑞↓𝑈𝑝𝑢𝑏𝑚↑ 2 = ¡ 𝑞↓ 1 ↑ 2 ¡+ ¡ 𝑞↓ 2 ↑ 2 ¡ 53 dB Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
Quantifying Noise – Frequency Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
Quantifying Noise – Frequency Human Speech 500 Hz to 4,000 Hz Train Horn 300-600 Hz Train Rumble 10 to 200 Hz Piano 30 to 4,000 Hz Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
Audible Frequency Range 120 Sound Pressure Level (dB) 100 Audible Frequency Range 80 (20 to 20,000 Hz) 60 40 20 0 1 10 100 1,000 10,000 20 20,000 Frequency (Hertz) Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
IPCB Compliance Frequency Range 120 Sound Pressure Level (dB) 100 80 Audible Frequency Range (20 to 20,000 Hz) 60 IPCB Compliance Range 40 (22 to ~10,000 Hz) 20 0 1 10 100 1,000 10,000 22 10,000 Frequency (Hertz) 20 20,000 Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
Low and Infrasonic Frequency Ranges 120 IPCB Compliance Range (22 to ~10,000 Hz) Sound Pressure Level (dB) 100 80 Low Frequency 60 Range Infrasonic Range (20 to 200 Hz) (0 to 20 Hz) 40 20 0 1 10 100 1,000 10,000 1 20 22 200 10,000 Frequency (Hertz) Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
IPCB Nighttime Noise Limits 80 Nighttime Limits 69 dB 70 Noise emitted from Class ‘C’ land 67 dB Octave Band Sound Pressure Level (dB) to Class ‘A’ land 62 dB 60 54 dB 50 47 dB 41 dB 40 36 dB 32 dB 32 dB 30 20 10 0 31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Octave-Band Center Frequency (Hertz) November ¡17, ¡2014 ¡ Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡
CA Ridge Measured Levels 80 IPCB Nighttime Limit 69 dB 70 67 dB Octave Band Sound Pressure Level (dB) 62 dB CA Ridge - Max Measured 60 54 dB 50 47 dB 41 dB 40 36 dB 32 dB 32 dB 30 20 10 0 31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Octave-Band Center Frequency (Hertz) Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
PRW Predicted Levels 80 IPCB Nighttime Limit 69 dB 69 dB 70 67 dB 67 dB Octave Band Sound Pressure Level (dB) 62 dB 62 dB PRW - Max Predicted 60 54 dB 54 dB 50 47 dB 47 dB 41 dB 40 36 dB 36 dB 32 dB 32 dB 32 dB 32 dB 30 20 10 0 31.5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Octave-Band Center Frequency (Hertz) Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
Wind Turbine Noise Emission Factors International Electrotechnical Commission Standard 61400-11 • Manufacturers measure and calculate sound power levels per IEC 61400-11 • All measurements taken downwind of turbine • 61400-14 quantifies uncertainty • Primary noise source at 1,500+ feet is aerodynamic noise (blades interacting with air) • Gearbox, cooling system, generator, and motor noise are produced but are secondary Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
Wind Turbine Noise Emission Factors Our Analysis Used the Highest Level in Each Octave Band Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
Low Noise Blades Low Noise Wind Turbine Blades Available to Help Meet Regulations • Project is considering 100 meter and 103 meter long blades • Noise predictions made for each length • Employing Low Noise Trailing Edge (LNTE) blades on eleven 100 meter turbines or four 103 meter turbines where additional noise reduction was projected to be needed Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
Estimating How Noise Will Travel: ISO 9613-2 International Organization for Standardization Method 9613-2 • Emission Levels • Directivity • Divergence • Atmospheric Absorption • Ground Effects • Barriers • Vegetation • Meteorology Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
Application of ISO 9613-2 on Pleasant Ridge Wind Conservative Noise Modeling Techniques Used to Ensure Compliance With IPCB Limits • Standard Applied: ISO 9613-2 Octave-Band GE 1.7-100 • Emission Factors: Absolute Maximum Frequency Maximum PWL (Hz) (dBA) • Directivity: No Deductions 31.5 81.1 • Divergence: Standard Applied 63 90.8 125 95.7 • Atmospherics: Lowest Deduction 250 98.3 • Ground Effect: Reflective Ground (0) 500 102.0 1000 102.9 • Barriers/Reflections: No Corrections 2000 99.5 • Vegetation: No Deductions 4000 91.9 8000 72.9 • Meteorology: Downwind under a 107.6 Overall PWL moderate temperature inversion Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
Summary of Pleasant Ridge Noise Analysis • Used loudest noise emission levels published by manufacturer (measured downwind of turbine) • Applied the least amount of deductions to the predictions • Predicted levels for stable, nighttime conditions, which are when turbine noise travels through the atmosphere most efficiently • Validated method against very loudest California Ridge noise measurements • All predicted levels are below IPCB nighttime limits, and will be less than predicted a majority of the time Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
Critics of IEC and ISO Methodology • “IEC emission level method does not capture all conditions” • “ISO 9613-2 does not represent worst-case atmospheric conditions” • “Additional ‘safety factors’ should be used in calculations” • “Low frequency noise propagates better than ISO 9613-2 predicts” • “Should not average levels as this ‘hides’ peaks” • Other unsubstantiated theories Pleasant ¡Ridge ¡Wind ¡Energy ¡Center ¡Noise ¡Analysis ¡ November ¡17, ¡2014 ¡
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