Por Angela Krcmar, Gerente de Ventas Globales, Eólica, Firetrace International

La industria eólica estadounidense se ha mantenido resistente durante un año difícil, con una perspectiva positiva para el desarrollo en los próximos años. Sin embargo, para seguir creciendo y prosperar a lo largo de esta crisis, los propietarios y operadores no pueden darse el lujo de ser complacientes con el riesgo de incendio. Un incendio de alto perfil no solo puede devastar los proyectos actuales, sino que también puede poner en peligro las perspectivas de desarrollo futuro en toda la industria, y este riesgo solo aumenta a medida que las turbinas se hacen más grandes y se trasladan a sitios más remotos dentro y fuera de la costa.

Sin embargo, hasta la fecha, la industria ha subestimado el riesgo y el costo de los incendios de turbinas eólicas. Incluso suponiendo un promedio de un incendio por cada 2.000 turbinas al año, sobre la base de informes incompletos de incidentes de incendios, un parque eólico puede enfrentarse a uno o dos incendios en el transcurso de su vida útil operativa. Para que la industria tome medidas para evitar pérdidas insostenibles por incendios, los propietarios y operadores deben comprender primero cuánto cuestan realmente los incendios, cómo comienzan los incidentes y qué medidas se pueden tomar para protegerse contra los incendios.

El costo real de un incidente de incendio

Un incidente de incendio en una turbina puede costar hasta 4 4.5 millones, según un informe de GCube de 2015 – y a medida que las turbinas han crecido en tamaño y costo inicial, es probable que esta cifra haya aumentado drásticamente. Suponiendo que un aerogenerador promedio cueste 1 millón de dólares por megavatio de capacidad de generación, los aerogeneradores marinos de 3 a 10 MW pueden costar hasta 10 millones de dólares, que tendrían que pagarse por adelantado si no estuvieran en garantía. Además, una vez que se inicia un incendio, el proyecto debe cerrarse y retirarse de la red por un período de tiempo como precaución de seguridad, lo que resulta en la pérdida de ingresos.

Los incendios de turbinas pueden tener costos que van más allá del parque eólico. Un incendio puede extenderse por la torre hasta la tierra que rodea el proyecto si no se maneja con cuidado. Esto puede resultar en incendios forestales, causando grandes daños en el área en general y, en última instancia, causando un daño significativo a la reputación no solo para el sitio individual, sino para la industria en su conjunto.

¿Cómo se inician los incendios?

Las turbinas eólicas se incendian por las mismas razones que otras máquinas pesadas: los componentes del interior de la turbina fallan, generando calor o chispas e inflamando materiales inflamables como plásticos, resinas, fibra de vidrio y lubricantes hidráulicos. La mayoría de los incendios de turbinas se originan en la góndola, típicamente en tres puntos de ignición: armarios convertidores y condensadores, freno de góndola y transformador.

La ubicación más común para una falla eléctrica en una turbina eólica son los gabinetes del convertidor y los gabinetes del condensador en la góndola. Cuando una falla eléctrica produce un arco eléctrico o chispas, los plásticos circundantes en el armario eléctrico pueden encender rápidamente otras fuentes, lo que resulta en la pérdida total de una góndola.

Los transformadores, ubicados en la góndola o en la base de una turbina, son el segundo punto de ignición más común para incendios de turbinas eólicas. Los transformadores convierten la energía en el voltaje adecuado para la red eléctrica, y al igual que con los gabinetes del convertidor y del condensador, las chispas y los destellos de arco debido a fallas eléctricas pueden provocar un incendio.

El freno de góndola, que se encuentra comúnmente detrás de la caja de cambios, es otro componente que puede ser un punto de ignición, aunque debido a la fricción en lugar de un fallo eléctrico. En caso de emergencia, el freno de góndola detiene el giro de las palas de la turbina. El sistema de frenado mecánico puede generar una gran cantidad de fricción y calor, lo que a veces resulta en un incendio. Mientras que las turbinas más nuevas pueden tener sistemas de frenado eléctricos, que son menos susceptibles al fuego, los frenos mecánicos se utilizan a menudo como respaldo de los sistemas de frenado eléctricos.

De una sola chispa a un daño irreparable

De acuerdo con la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable, la altura promedio del cubo de la turbina eólica ha crecido de 20 a 88 m desde la década de 1980 para acceder a velocidades de viento más altas. Sin embargo, esta altura también significa que la góndola a menudo está fuera de alcance para la extinción de incendios en tierra. Enviar un equipo a la torre para combatir manualmente el incendio constituye un riesgo significativo para la salud y la seguridad. Si se deja que el fuego arda, toda la turbina puede dañarse sin reparación en cuestión de horas.

Las turbinas eólicas marinas corren un riesgo particular de sufrir daños graves por incendio, debido a la naturaleza remota de los sitios de proyectos marinos. Dado que muchos sitios están situados al menos a 45 minutos de la costa, en caso de incendio, es poco probable que un equipo de respuesta de emergencia llegue a tiempo para evitar daños importantes e irreparables.

Costo-beneficio de la protección total contra incendios

Para reducir la gravedad de los incendios de góndolas, se deben instalar sistemas automáticos de extinción de incendios en los puntos principales de ignición. Si bien la tecnología preventiva, como la detección de arco eléctrico y los sistemas de monitoreo de condición, pueden reducir el riesgo de incendio, solo los sistemas de supresión pueden apagar un incendio una vez que ha comenzado.

Firetrace es uno de los pocos proveedores experimentados de estos sistemas, que están diseñados con tubos flexibles de detección de calor. Una vez que se produce un incendio, este tubo se rompe y se libera un agente de supresión automáticamente a través del tubo o a través de las boquillas más cercanas al punto donde se detecta la mayor cantidad de calor, extinguiendo el fuego exactamente donde comienza y antes de que pueda afianzarse.

Una vez que la capacidad de una turbina supera los 3 MW, el costo de la supresión de incendios para proteger las tres áreas de riesgo se compensa con el costo de reemplazar esa turbina. La instalación de sistemas de extinción de incendios en las tres fuentes de ignición generalmente cuesta menos de 3 30,000, menos del 1% del costo promedio de instalación de una turbina eólica terrestre de 3 MW y menos del 0.6% del costo promedio de una pérdida por incendio. Al tener en cuenta la frecuencia media de uno o dos incidentes de incendio a lo largo de la vida útil de un parque eólico, el beneficio de la protección total de todos los puntos de ignición supera el costo de instalación.

Las consecuencias imprevistas de un incendio en un aerogenerador pueden tener riesgos operativos, de seguridad y de salud de gran alcance. Al invertir en la extinción de incendios, los propietarios, los operadores y sus aseguradoras pueden evitar no solo los costos inmediatos y a corto plazo de la sustitución de turbinas eólicas, sino también el riesgo de reputación a largo plazo. Para que la industria eólica prospere en los próximos años, debe tomar medidas para gestionar y proteger contra incidentes de incendios.

Angela Krcmar tiene más de 10 años de experiencia en la industria de la protección contra incendios, centrándose en los sectores renovables, incluidos el almacenamiento de energía eólica y baterías. Durante los últimos 10 años, la Sra. Krcmar ha liderado los esfuerzos de Firetrace en la industria eólica, contactando y visitando parques eólicos, propietarios y fabricantes en un esfuerzo por discutir las necesidades y ventajas de la protección contra incendios para aplicaciones eólicas. Con los aumentos en el tamaño y el valor de las turbinas, el costo de las posibles pérdidas de equipos, la seguridad de los empleados, el tiempo de inactividad y el aumento de las primas de seguros, la necesidad de protección contra incendios se está reconociendo rápidamente y los propietarios, operadores y fabricantes están explorando sus opciones.

Sra. Krcmar es miembro activo de la Reunión del Comité de Normas Ambientales, de Salud y de Seguridad Eólicas de AWEA, miembro del Comité de Normas NFPA 855 para la Instalación de Sistemas Estacionarios de Almacenamiento de Energía y miembro contribuyente del panel de normas técnicas UL 6141.