door Angela Krcmar, Global Sales Manager, Wind, Firetrace International

De Amerikaanse windindustrie is gedurende een moeilijk jaar veerkrachtig gebleven, met positieve vooruitzichten voor de ontwikkeling in de komende jaren. Om tijdens deze crisis te kunnen blijven groeien en gedijen, kunnen eigenaars en exploitanten het zich echter niet veroorloven zelfgenoegzaam te zijn met betrekking tot brandrisico ‘ s. Een high-profile brand kan niet alleen de huidige projecten verwoesten, maar ook de vooruitzichten op toekomstige ontwikkeling in de industrie in gevaar brengen – en dit risico groeit alleen als turbines groter worden en verhuizen naar meer afgelegen locaties op – en offshore.

tot op heden heeft de industrie echter het risico en de kosten van windturbinebranden onderschat. Zelfs uitgaande van een gemiddelde brand per 2000 turbines per jaar, gebaseerd op onvolledige rapportage van brandincidenten, kan een windmolenpark in de loop van zijn operationele levensduur met één tot twee branden worden geconfronteerd. Als de industrie actie wil ondernemen om onhoudbare verliezen door brand te voorkomen, moeten eigenaars en exploitanten eerst begrijpen hoeveel branden werkelijk kosten, hoe incidenten beginnen en welke maatregelen kunnen worden genomen om brand te voorkomen.

de werkelijke kosten van een brandincident

een brandincident bij een turbine kan volgens een GCube – rapport uit 2015 tot 4,5 miljoen dollar kosten-en aangezien turbines in omvang en aanloopkosten zijn gegroeid, is dit cijfer waarschijnlijk dramatisch gestegen. Uitgaande van een gemiddelde windturbine kost $1 miljoen per megawatt van de opwekkingscapaciteit, offshore windturbines variërend van 3 tot 10 MW kan kosten tot $10 miljoen, die vooraf moet worden betaald als buiten de garantie. Bovendien, zodra een brand begint, moet het project worden stilgelegd en uit het net gehaald voor een periode van veiligheid voorzorgsmaatregel, wat resulteert in gederfde inkomsten.

Turbinebranden kunnen kosten hebben buiten het windmolenpark. Een brand kan zich verspreiden naar beneden van de toren naar het land rond het project als niet zorgvuldig beheerd. Dit kan mogelijk leiden tot bosbranden, die grote schade aan het bredere gebied veroorzaken en uiteindelijk leiden tot aanzienlijke reputatieschade, niet alleen voor de individuele locatie, maar voor de industrie als geheel.

hoe starten branden?windturbines vallen in brand om dezelfde redenen als andere zware machines – onderdelen in de turbine vallen uit, genereren warmte of vonken en ontsteken ontvlambare materialen zoals kunststoffen, harsen, glasvezel en hydraulische smeermiddelen. De meeste turbinebranden ontstaan in de gondel, meestal op drie ontstekingspunten: converter en condensator kasten, gondel Rem en transformator.

de meest voorkomende locatie voor een elektrische storing in een windturbine zijn de converterkasten en condensatorkasten in de gondel. Wanneer een elektrische storing een boogflits of vonken produceert, kunnen omringende kunststoffen in de elektrische kast snel andere bronnen ontsteken, wat resulteert in totaal verlies van een gondel.

transformatoren, die zich in de gondel of aan de basis van een turbine bevinden, zijn het op een na meest voorkomende ontstekingspunt voor windturbinebranden. Transformatoren zetten energie om in de juiste spanning voor het elektriciteitsnet, en zoals bij converter-en condensatorkasten, kunnen vonken en boogflitsen door elektrische storingen tot brand leiden.

De gondelrem, die gewoonlijk achter de versnellingsbak wordt aangetroffen, is een ander onderdeel dat een ontstekingspunt kan zijn, zij het door wrijving in plaats van door elektrische storingen. In geval van nood zorgt de gondelrem ervoor dat de turbinebladen niet draaien. Het mechanische remsysteem kan een enorme hoeveelheid wrijving en warmte genereren, wat soms resulteert in een brand. Terwijl nieuwere turbines elektrische remsystemen kunnen bevatten, die minder gevoelig zijn voor brand, worden mechanische remmen vaak gebruikt als back-ups van elektrische remsystemen.

van een enkele vonk tot onherstelbare schade

volgens het Office of Energy Efficiency and Renewable Energy is de gemiddelde hoogte van de windturbinenaaf sinds de jaren tachtig gestegen van 20 m tot 88 m om toegang te krijgen tot hogere windsnelheden. Deze hoogte betekent echter ook dat de gondel vaak buiten bereik is voor brandbestrijding op de grond. Het sturen van een team de toren op om het vuur handmatig te bestrijden vormt een aanzienlijk gezondheids-en veiligheidsrisico. Als het vuur wordt achtergelaten om te branden, kan de hele turbine onherstelbaar worden beschadigd in een kwestie van uren.

Offshore windturbines lopen een bijzonder risico op ernstige schade door brand als gevolg van het afgelegen karakter van offshore projectlocaties. Aangezien veel locaties zich op ten minste 45 minuten van de kust bevinden, is het onwaarschijnlijk dat er bij brand een noodteam op tijd aankomt om aanzienlijke en onherstelbare schade te voorkomen.

kosten-baten van een volledige bescherming tegen brand

om de ernst van gondelbranden te verminderen, moeten automatische brandbestrijdingssystemen op de belangrijkste ontstekingspunten worden geïnstalleerd. Hoewel preventieve technologie zoals boogflitsdetectie-en conditiebewakingssystemen het risico op brand kunnen verminderen, kunnen alleen onderdrukkingssystemen een brand blussen als deze eenmaal is gestart.

Firetrace is een van de weinige ervaren leveranciers van deze systemen, die zijn ontworpen met flexibele warmtedetectiebuizen. Zodra een brand uitbreekt, scheurt deze slang en wordt er automatisch een onderdrukkingsmiddel losgelaten via de slang of via sproeiers die het dichtst bij het punt liggen waar de meeste warmte wordt gedetecteerd, waardoor de brand precies wordt geblust waar hij begint en voordat hij kan aanhouden.

zodra de capaciteit van een turbine meer dan 3 MW bedraagt, worden de kosten van brandbestrijding ter bescherming van alle drie de risicogebieden gecompenseerd door de kosten van de vervanging van die turbine. De installatie van brandbestrijdingssystemen bij alle drie ontstekingsbronnen kost doorgaans minder dan $30.000 – minder dan 1% van de gemiddelde installatiekosten van een 3-MW onshore windturbine en minder dan 0,6% van de gemiddelde kosten van een brandverlies. Wanneer rekening wordt gehouden met de gemiddelde frequentie van één tot twee brandincidenten gedurende de levensduur van een windmolenpark, weegt het voordeel van volledige bescherming van alle ontstekingspunten op tegen de installatiekosten.de onbedoelde gevolgen van een brandincident in een windturbine kunnen verstrekkende operationele, veiligheids-en gezondheidsrisico ‘ s met zich meebrengen. Door te investeren in brandbestrijding kunnen eigenaren, exploitanten en hun verzekeraars niet alleen de onmiddellijke, kortetermijnkosten van de vervanging van windturbines voorkomen, maar ook het reputatierisico op de lange termijn. Als de windindustrie de komende jaren wil gedijen, moet zij actie ondernemen om brandincidenten te beheersen en te beschermen.

Angela Krcmar heeft meer dan 10 jaar ervaring in de brandbeveiligingsindustrie, waarbij de nadruk ligt op hernieuwbare sectoren, waaronder wind-en batterijopslag. Voor de afgelopen 10 jaar Mrs. Krcmar heeft de inspanningen van de brandweer in de windindustrie geleid door contact op te nemen met en een bezoek te brengen aan windparken, eigenaren en fabrikanten in een poging om de behoeften en voordelen van brandbeveiliging voor windtoepassingen te bespreken. Met de toename van de omvang en waarde van turbines, de kosten van potentiële verliezen aan apparatuur, de veiligheid van werknemers, uitvaltijd en verhogingen van verzekeringspremies wordt de behoefte aan brandbeveiliging snel onderkend en eigenaren, exploitanten en fabrikanten verkennen nu hun mogelijkheden.

Mrs. Krcmar is een actief lid van de Awea Wind Environmental, Health, and Safety Standards Committee Meeting, lid van de NFPA 855 Committee for Standard for the Installation of stationaire Energy Storage Systems en bijdragend lid van het UL 6141 technical standards panel.