Par Angela Krcmar, Directrice des ventes mondiales, Vent, Firetrace International

L’industrie éolienne américaine est restée résiliente au cours d’une année difficile, avec des perspectives de développement positives pour les années à venir. Cependant, afin de continuer à croître et à prospérer tout au long de cette crise, les propriétaires et les exploitants ne peuvent pas se permettre de faire preuve de complaisance vis-à-vis des risques d’incendie. Un incendie de grande envergure peut non seulement dévaster les projets en cours, mais aussi compromettre les perspectives de développement futur de l’industrie – et ce risque ne fait que croître à mesure que les turbines grossissent et se déplacent vers des sites plus éloignés sur – et en mer.

Cependant, à ce jour, l’industrie a sous-estimé le risque et le coût des incendies d’éoliennes. Même en supposant une moyenne d’un incendie pour 2 000 turbines par an, sur la base de rapports incomplets d’incidents d’incendie, un parc éolien peut s’attendre à faire face à un à deux incendies au cours de sa durée de vie opérationnelle. Si l’industrie veut prendre des mesures pour prévenir les pertes non durables dues aux incendies, les propriétaires et les exploitants doivent d’abord comprendre le coût réel des incendies, comment les incidents commencent et quelles mesures peuvent être prises pour se protéger contre les incendies.

Le coût réel d’un incident d’incendie

Un incident d’incendie dans une turbine peut coûter jusqu’à 4,5 millions de dollars, selon un rapport de GCube de 2015 – et comme les turbines ont augmenté en taille et en coût initial, ce chiffre devrait avoir considérablement augmenté. En supposant qu’une éolienne coûte en moyenne 1 million de dollars par mégawatt de capacité de production, les éoliennes offshore allant de 3 à 10 MW peuvent coûter jusqu’à 10 millions de dollars, ce qui devrait être payé d’avance si elles ne sont pas garanties. De plus, une fois qu’un incendie se déclenche, le projet doit être arrêté et retiré du réseau pendant un certain temps par mesure de sécurité, ce qui entraîne une perte de revenus.

Les incendies de turbines peuvent avoir des coûts au-delà du parc éolien. Un incendie peut se propager dans la tour jusqu’aux terres entourant le projet s’il n’est pas géré avec soin. Cela peut potentiellement entraîner des incendies de forêt, causant des dommages importants à la zone plus large et entraînant finalement des dommages importants à la réputation non seulement pour le site individuel mais pour l’industrie dans son ensemble.

Comment les incendies commencent-ils?

Les éoliennes prennent feu pour les mêmes raisons que les autres machines lourdes – les composants à l’intérieur de la turbine tombent en panne, générant de la chaleur ou des étincelles et enflammant des matériaux inflammables tels que les plastiques, les résines, la fibre de verre et les lubrifiants hydrauliques. La plupart des feux de turbine proviennent de la nacelle, généralement à trois points d’allumage: armoires de convertisseur et de condensateur, frein de nacelle et transformateur.

L’emplacement le plus courant pour un défaut électrique dans une éolienne est les armoires de convertisseur et les armoires de condensateur dans la nacelle. Lorsqu’un défaut électrique produit un arc électrique ou des étincelles, les plastiques environnants de l’armoire électrique peuvent rapidement enflammer d’autres sources, entraînant la perte totale d’une nacelle.

Les transformateurs, situés dans la nacelle ou à la base d’une turbine, sont le deuxième point d’allumage le plus courant pour les incendies d’éoliennes. Les transformateurs convertissent l’énergie en une tension appropriée pour le réseau électrique et, comme pour les armoires de convertisseurs et de condensateurs, des étincelles et des arcs électriques dus à des défauts électriques peuvent provoquer un incendie.

Le frein de nacelle, qui se trouve généralement derrière la boîte de vitesses, est un autre composant qui peut être un point d’allumage, bien que dû à un frottement plutôt qu’à une panne électrique. En cas d’urgence, le frein de nacelle empêche les aubes de la turbine de tourner. Le système de freinage mécanique peut générer une énorme quantité de friction et de chaleur, entraînant parfois un incendie. Alors que les turbines plus récentes peuvent être équipées de systèmes de freinage électriques, qui sont moins sensibles aux incendies, les freins mécaniques sont souvent utilisés comme dispositifs de secours pour les systèmes de freinage électriques.

D’une seule étincelle à des dommages irréparables

Selon le Bureau de l’Efficacité Énergétique et des Énergies renouvelables, la hauteur moyenne du moyeu de l’éolienne est passée de 20 m à 88 m depuis les années 1980 afin d’accéder à des vitesses de vent plus élevées. Cependant, cette hauteur signifie également que la nacelle est souvent hors de portée pour la lutte contre les incendies au sol. Envoyer une équipe dans la tour pour combattre manuellement l’incendie constitue un risque important pour la santé et la sécurité. Si le feu est laissé à brûler, la turbine entière peut être endommagée au-delà de toute réparation en quelques heures.

Les éoliennes offshore sont particulièrement exposées aux dommages graves causés par un incendie, en raison de la nature éloignée des sites de projets offshore. Étant donné que de nombreux sites sont situés à au moins 45 minutes du rivage, en cas d’incendie, il est peu probable qu’une équipe d’intervention d’urgence arrive à temps pour prévenir des dommages importants et irréparables.

Coût-avantage d’une protection complète contre les incendies

Afin de réduire la gravité des incendies de nacelle, des systèmes d’extinction automatique des incendies doivent être installés aux principaux points d’allumage. Alors que les technologies préventives telles que la détection des arcs électriques et les systèmes de surveillance de l’état peuvent réduire le risque d’incendie, seuls les systèmes d’extinction peuvent éteindre un incendie une fois qu’il a démarré.

Firetrace est l’un des rares fournisseurs expérimentés de ces systèmes, conçus avec des tubes de détection de chaleur flexibles. Une fois qu’un incendie se déclare, ce tube se rompt et un agent de suppression est libéré automatiquement à travers le tube ou via des buses le plus près du point où la chaleur est détectée, éteignant le feu précisément là où il commence et avant qu’il ne puisse s’installer.

Une fois que la capacité d’une turbine dépasse 3 MW, le coût de la suppression des incendies pour protéger les trois zones à risque est compensé par le coût du remplacement de cette turbine. L’installation de systèmes d’extinction d’incendie aux trois sources d’inflammation coûte généralement moins de 30 000 $, soit moins de 1 % du coût moyen d’installation d’une éolienne terrestre de 3 MW et moins de 0,6 % du coût moyen d’une perte d’incendie. En tenant compte de la fréquence moyenne d’un à deux incidents d’incendie au cours de la durée de vie d’un parc éolien, l’avantage d’une protection complète de tous les points d’allumage l’emporte sur le coût d’installation.

Les conséquences imprévues d’un incendie dans une éolienne peuvent avoir des risques opérationnels, de sécurité et de santé considérables. En investissant dans la suppression des incendies, les propriétaires, les exploitants et leurs assureurs peuvent prévenir non seulement les coûts immédiats et à court terme du remplacement des éoliennes, mais aussi le risque de réputation à long terme. Si l’industrie éolienne doit prospérer dans les années à venir, elle doit prendre des mesures pour gérer et se protéger contre les incidents d’incendie.

Angela Krcmar a plus de 10 ans d’expérience dans l’industrie de la protection contre l’incendie en se concentrant sur les secteurs renouvelables, y compris l’éolien et le stockage de batteries. Depuis 10 ans, Mme. Krcmar a dirigé les efforts de Firetrace dans l’industrie éolienne, contactant et visitant les parcs éoliens, les propriétaires et les fabricants dans le but de discuter des besoins et des avantages de la protection contre les incendies pour les applications éoliennes. Avec l’augmentation de la taille et de la valeur des turbines, le coût des pertes potentielles d’équipement, la sécurité des employés, les temps d’arrêt et l’augmentation des primes d’assurance, le besoin de protection contre l’incendie est rapidement reconnu et les propriétaires, les opérateurs et les fabricants explorent maintenant leurs options.

Mme. Krcmar est un membre actif de la Réunion du Comité des Normes Environnementales, de Santé et de Sécurité de l’AWEA Wind, membre du Comité NFPA 855 pour la Norme pour l’Installation de Systèmes de Stockage d’Énergie Fixes et membre contributeur du comité des normes techniques UL 6141.