Articles

De sande omkostninger ved vindmøllebrande og beskyttelse

af Angela Krcmar, Global salgschef, Vind, Firetrace International

den amerikanske vindindustri har været modstandsdygtig gennem et vanskeligt år med positive udsigter til udvikling i de kommende år. Imidlertid, for at fortsætte med at vokse og trives gennem denne krise, ejere og operatører har ikke råd til at være selvtilfredse omkring brandrisiko. En højprofileret brand kan ikke kun ødelægge aktuelle projekter, men også bringe udsigterne til fremtidig udvikling på tværs af branchen i fare – og denne risiko vokser kun, når turbiner bliver større og flytter ind på mere fjerntliggende steder på – og offshore.

men til dato har industrien undervurderet risikoen og omkostningerne ved vindmøllebrande. 2.000 vindmøller om året, baseret på ufuldstændig rapportering af brandhændelser, kan en vindmøllepark forvente at stå over for en til to brande i løbet af sin operationelle levetid. Hvis industrien skal gribe ind for at forhindre uholdbare tab fra brand, skal ejere og operatører først forstå, hvor meget brande virkelig koster, hvordan hændelser starter, og hvilke foranstaltninger der kan træffes for at beskytte mod brande.

de sande omkostninger ved en brandhændelse

en brandhændelse ved en turbine kan koste op til $4,5 millioner, ifølge en gcube – rapport fra 2015-og da turbiner er vokset i størrelse og upfront-omkostninger, er dette tal sandsynligvis steget dramatisk. Hvis man antager, at en gennemsnitlig vindmølle koster $1 million pr. Derudover, når en brand starter, projektet skal lukkes ned og tages af nettet i en periode som en sikkerhedsforanstaltning, hvilket resulterer i tabte indtægter.

Turbinebrande kan have omkostninger ud over vindmølleparken. En brand kan sprede sig ned i tårnet for at lande omkring projektet, hvis det ikke styres omhyggeligt. Dette kan potentielt resultere i skovbrande, forårsager omfattende skader på det bredere område og i sidste ende føre til betydelig omdømmeskade ikke kun for det enkelte sted, men for branchen som helhed.

Hvordan starter brande?

vindmøller brænder af samme grunde som andre tunge maskiner – komponenter inde i turbinen fejler, genererer varme eller gnister og antænder brandfarlige materialer som plast, harpikser, glasfiber og hydrauliske smøremidler. De fleste turbinebrande stammer fra nacellen, typisk ved tre antændelsespunkter: konverter og kondensator kabinetter, nacelle bremse og transformer.

det mest almindelige sted for en elektrisk fejl i en vindmølle er konverterskabe og kondensatorskabe i nacellen. Når en elektrisk fejl producerer en lysbue eller gnister, kan omgivende plast i det elektriske skab hurtigt antænde andre kilder, hvilket resulterer i totalt tab af en nacelle.

transformatorer, der er placeret i nacellen eller ved bunden af en turbine, er det næstmest almindelige antændelsespunkt for vindmøllebrande. Transformatorer konverterer energi til den passende spænding til elnettet, og som med konverter-og kondensatorskabe kan gnister og lysbuer på grund af elektriske fejl føre til brand.

nacellebremsen, som almindeligvis findes bag gearkassen, er en anden komponent, der kan være et tændingspunkt, omend på grund af friktion snarere end elektrisk svigt. I en nødsituation forhindrer nacellebremsen turbinens knive i at dreje. Det mekaniske bremsesystem kan generere en enorm mængde friktion og varme, hvilket undertiden resulterer i brand. Mens nyere turbiner kan have elektriske bremsesystemer, som er mindre modtagelige for brand, bruges mekaniske bremser ofte som backup til elektriske bremsesystemer.

fra en enkelt gnist til uoprettelig skade

ifølge kontoret for energieffektivitet og vedvarende energi er den gennemsnitlige vindmøllenavhøjde vokset fra 20 m til 88 m siden 1980 ‘ erne for at få adgang til højere vindhastigheder. Imidlertid, denne højde betyder også, at nacellen ofte er uden for rækkevidde til jordbaseret brandbekæmpelse. At sende et hold op i tårnet for manuelt at bekæmpe ilden udgør en betydelig sundheds-og sikkerhedsrisiko. Hvis ilden efterlades for at brænde, kan hele turbinen blive beskadiget uden reparation i løbet af få timer.

havvindmøller er i særlig risiko for alvorlige skader fra brand, på grund af den fjerntliggende karakter af offshore projekt sites. Da mange steder ligger mindst 45 minutter fra kysten, i tilfælde af brand, er det usandsynligt, at et beredskabsteam ankommer i tide for at forhindre betydelig og uoprettelig skade.

Cost-benefit ved fuld beskyttelse mod brande

for at reducere sværhedsgraden af nacellebrande skal der installeres automatiske brandbekæmpelsessystemer på de vigtigste antændelsespunkter. Mens forebyggende teknologi som arc flash detection og tilstandsovervågningssystemer kan reducere risikoen for brand, er det kun undertrykkelsessystemer, der kan slukke en brand, når den er startet.

Firetrace er en af de få erfarne udbydere af disse systemer, der er designet med fleksible varmedetekteringsrør. Når en brand bryder ud, sprænger dette rør, og et undertrykkelsesmiddel frigives automatisk gennem slangen eller via dyser nærmest det punkt, hvor den mest varme registreres, slukning af ilden nøjagtigt, hvor den starter, og før den kan tage fat.

når en turbines kapacitet overstiger 3 MVM, opvejes omkostningerne ved brandbekæmpelse for at beskytte alle tre risikoområder af omkostningerne ved udskiftning af turbinen. Installation af brandbekæmpelsessystemer ved alle tre antændelseskilder koster typisk mindre end $30.000 – mindre end 1% af de gennemsnitlige installationsomkostninger for en 3-mv landvindmølle og mindre end 0,6% af de gennemsnitlige omkostninger ved et brandtab. Når man tager højde for den gennemsnitlige frekvens af en til to brandhændelser i løbet af en vindmølleparks levetid, opvejer fordelen ved fuld beskyttelse af alle antændelsespunkter omkostningerne ved installationen.

de utilsigtede konsekvenser af en brandhændelse i en vindmølle kan have vidtrækkende drifts -, sikkerheds-og sundhedsrisici. Ved at investere i brandbekæmpelse kan ejere, operatører og deres forsikringsselskaber forhindre ikke kun de øjeblikkelige, kortsigtede omkostninger ved udskiftning af vindmøller, men også den langsigtede omdømmerisiko. Hvis vindindustrien skal trives i de kommende år, skal den tage skridt til at styre og beskytte mod brandhændelser.

Angela Krcmar har over 10 års erfaring inden for brandbeskyttelsesindustrien med fokus på de vedvarende sektorer, herunder vind-og batterilagring. For fortiden 10 år Fru. Krcmar har stået i spidsen for Firetrace-indsatsen i vindindustrien ved at kontakte og besøge vindmølleparker, ejere og producenter i et forsøg på at diskutere behov og fordele ved brandbeskyttelse til vindapplikationer. Med stigningen i størrelse og værdi af turbiner, omkostningerne ved potentielle udstyrstab, medarbejdersikkerhed, nedetid og stigninger i forsikringspræmier anerkendes behovet for brandbeskyttelse hurtigt, og ejere, operatører og producenter undersøger nu deres muligheder.

Fru. Krcmar er et aktivt medlem af Udvalget for miljø -, sundheds-og sikkerhedsstandarder for vind, medlem af NFPA 855 Committee for Standard for Installation af stationære energilagringssystemer og medvirkende medlem af UL 6141 technical standards panel.