Proteggere i parchi eolici dai crescenti rischi di incendio / Protecting wind farms against rising fire risks

Proteggere i parchi eolici dai crescenti rischi di incendio / Protecting wind farms against rising fire risks

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

L'aumento dei parchi eolici ha portato ad un aumento significativo dei rischi legati agli incendi  / The surge in wind farms has led to a significant increase in fire-related risks 

Affinché il settore possa realizzare il suo pieno potenziale, gli sviluppatori di energia eolica ed i loro gruppi di ingegneri dovranno adottare misure urgenti per proteggersi dai crescenti rischi di incendi, afferma Brian Cashion, direttore dell'ingegneria presso Firetrace International.

L'industria eolica globale è destinata a sperimentare una rapida crescita e trasformazione nei prossimi anni, mentre i governi intensificano i loro sforzi per raggiungere lo zero netto. Secondo le ultime statistiche del Global Wind Energy Council, l'industria eolica è destinata a triplicare la sua crescita da 117 GW nel 2023 ad almeno 320 GW entro il 2030.

Sebbene il futuro sia luminoso, l'aumento dei parchi eolici ha portato ad un aumento significativo dei rischi correlati agli incendi, causato dall'aumento delle dimensioni delle turbine, dai nuovi produttori e dalle risorse co-localizzate. Anche le comunità locali e gli enti regolatori stanno diventando sempre più preoccupati per i rischi di incendio nei parchi eolici, aggravando ulteriormente la sfida che devono affrontare gli sviluppatori.

Affinché il settore realizzi il suo pieno potenziale, gli sviluppatori eolici ed i loro gruppi di ingegneri dovranno adottare misure urgenti per proteggersi dai crescenti rischi di incendio. Cosa sta determinando l'aumento dei rischi di incendio?   

Diversi fattori hanno determinato l'aumento dei rischi legati agli incendi nel settore eolico: 

1.   Risorse eoliche obsolete: quando l'industria eolica è decollata, la sicurezza antincendio era spesso un ripensamento. Di conseguenza, un enorme 75-80 percento delle turbine eoliche operative non ha sistemi antincendio in atto ed i rischi di incendio aumentano di un significativo 30 percento per le risorse eoliche di età compresa tra 5 e 10 anni, secondo i dati di Wind Power Engineering.   

2.   Turbine più grandi: la corsa alla costruzione di parchi eolici più grandi ed efficienti ha portato a un aumento delle dimensioni delle turbine. Nel 2000, le turbine da 2 MW erano lo standard, ma entro il 2030 potrebbero essere installate turbine da 20 MW+, e alcune lo sono già. Ad esempio, Mingyang Smart Energy ha annunciato di recente di aver installato la turbina più grande del mondo in un parco eolico a Hainan, in Cina, che può erogare fino a 20 MW. La complessità di queste enormi turbine le ha rese più suscettibili agli incendi e devono essere prese misure per proteggerle.  

3.   Nuovi produttori: l'aumento dei parchi eolici ha portato diversi nuovi produttori di turbine a entrare nel mercato. Il loro ingresso è benvenuto in quanto crea più concorrenza ed innovazione all'interno del mercato, ma crea anche più rischi in quanto le nuove turbine sono spesso non testate e non comprovate. Inoltre, sistemi come la soppressione degli incendi potrebbero dover essere personalizzati per i nuovi progetti.  

4.   Aumento delle risorse co-localizzate – Nel 2023, i progetti co-localizzati – che combinano insieme solare, eolico, batterie ed altre tecnologie rinnovabili – sono aumentati del 90 percento. Questo aumento ha portato ad un aumento significativo dei rischi di incendio a causa della complessità e dei pericoli aggiuntivi introdotti dalle batterie.  

Quali misure dovrebbero adottare gli ingegneri per proteggersi dai crescenti rischi di incendio?  

La sfida e la pressione che devono affrontare gli sviluppatori di impianti eolici possono sembrare scoraggianti, ma ci sono diversi passaggi che i loro team di ingegneri possono adottare per proteggere i parchi eolici dai crescenti rischi di incendio:  

·      Installare sistemi antincendio fin dall'inizio: il passaggio più semplice è installare sistemi antincendio fin dall'inizio di un progetto. Ciò garantisce che i parchi eolici siano protetti fin dall'inizio ed evita costosi progetti di adeguamento che possono costare agli sviluppatori tra $ 220.000 e $ 329.000 in perdite di tempo di inattività per parco eolico. Inoltre, evita fino a $ 11 milioni di potenziali perdite per turbina se si verifica un incendio catastrofico prima che i sistemi antincendio siano in atto. 

·      Utilizzare materiali ignifughi – L'utilizzo di materiali e resine ignifughi nella progettazione e nella produzione delle turbine è fondamentale per limitare la diffusione degli incendi. Questi materiali e resine sono particolarmente importanti per la navicella (che ospita i componenti meccanici chiave della turbina), le pale ed altri componenti in fibra di vetro.  

·      Evitare liquidi infiammabili e sigillare i componenti chiave: limitare l'uso di lubrificanti infiammabili, come gli oli tradizionali, può ridurre drasticamente la possibilità di un incendio. Inoltre, garantire che i componenti critici, come il cambio e il generatore, siano ben sigillati può ridurre la propagazione, poiché le perdite di fluidi idraulici e oli possono aumentare i rischi di incendio.   

·      Eseguire una manutenzione regolare: ispezioni e manutenzioni regolari delle turbine eoliche assicurano che tutti i potenziali rischi di incendio siano affrontati prima che sia troppo tardi. Anche gli elementi importanti di manutenzione e assistenza non devono essere lasciati inavvertitamente all'interno di armadi elettrici o spazi di trasformazione, poiché possono causare incendi.  

Da una prospettiva di settore, dovremo assicurarci di avere gruppi di ingegneri con le giuste competenze e conoscenze per proteggere i parchi eolici dai rischi di incendio. Il numero di ingegneri dovrà inoltre aumentare del 43 percento, passando da circa 52.000 nel 2023 a quasi 75.000 nel 2027, secondo il Global Wind Workforce Outlook 2023-2027 . Di conseguenza, il settore dovrà intraprendere programmi completi di qualificazione ed aggiornamento che forniscano agli ingegneri le competenze, le conoscenze e le intuizioni necessarie per rendere i parchi eolici a prova di incendio.

L'industria eolica globale è sull'orlo di un grande cambiamento, ma c'è ancora molto da fare per mitigare l'aumento dei rischi di incendio e garantire che tutti i parchi eolici siano protetti. Potrebbe sembrare un'impresa importante, ma adottare i passaggi di cui sopra contribuirà notevolmente a proteggere le risorse e a migliorare la sicurezza antincendio in tutto il settore. A sua volta, ciò contribuirà ad accelerare lo sviluppo dell'industria eolica globale e ci consentirà di raggiungere i nostri ambiziosi obiettivi di zero emissioni nette.

ENGLISH

For the industry to realise its full potential, wind developers and their engineering teams will need to take urgent steps to protect against rising fire risks, says Brian Cashion, director of engineering at Firetrace International.

The global wind industry is set to experience rapid growth and transformation over the next few years as governments ramp up their efforts to hit net zero. According to the Global Wind Energy Council’s latest statistics, the wind industry is set to triple its growth from 117GW in 2023 to at least 320GW by 2030.

While the future is bright, the surge in wind farms has led to a significant increase in fire-related risks, driven by an increase in turbine size, new manufacturers, and co-located assets. Local communities and regulators are also becoming increasingly concerned over fire risks at wind farms – further compounding the challenge facing developers.

For the industry to realise its full potential, wind developers and their engineering teams will need to take urgent steps to protect against rising fire risks. What’s driving the increase in fire risks?   

A number of factors have driven the increase in fire-related risks within the wind industry: 

1.   Ageing wind assets – When the wind industry first took off, fire safety was often an afterthought. As a result, a whopping 75-80 per cent of operational wind turbines do not have fire suppression systems in place, and fire risks increase by a significant 30 per cent for wind assets aged between 5-10 years, according to data from Wind Power Engineering.   

2.   Larger turbines – The race to build bigger, more efficient wind farms has led to an increase in turbine size. In 2000, 2MW turbines were the standard, but by 2030, 20MW+ turbines could be in place, and a number already are. For example, Mingyang Smart Energy recently announced that it had installed the world’s largest turbine at a wind farm in Hainan, China, which can deliver up to 20MW. The complexity of these massive turbines has made them more susceptible to fires, and steps must be taken to protect them.  

3.   New manufacturers – The increase in wind farms has led to several new turbine manufacturers entering the market. Their entrance is welcome as it creates more competition and innovation within the market, but it also creates more risks as the new turbines are often untested and unproven. In addition, systems like fire suppression may need to be customised for newer designs.  

4.   Rise in co-located assets – In 2023, co-located projects – which combine solar, wind, battery and other renewable technologies together – increased by 90 per cent. This rise has led to a significant increase in fire risks due to the additional complexity and hazards batteries introduce.  

What steps should engineers take to protect against increasing fire risks?  

The challenge and pressure facing wind developers may seem daunting, but there are several steps their engineering teams can take to protect wind farms against growing fire risks:  

·      Install fire suppression systems from the start – The easiest step is to install fire suppression systems from the outset of a project. This ensures wind farms are protected from the start and avoids expensive retrofitting projects that can cost developers between $220k-$329k in downtime loss per wind farm. It also avoids up to $11m in potential losses per turbine if a catastrophic fire occurs before fire suppression systems are in place. 

·      Use fire-resistant materials – Using fire-resistant materials and resins in turbine designs and manufacturing is critical to limiting the spread of fires. These materials and resins are especially important for the nacelle (that houses the key turbine mechanical components), blades and other fiberglass components.  

·      Avoid flammable liquids and seal key components – Limiting the use of flammable lubricants, such as traditional oils, can dramatically reduce the chance of a fire. Also, ensuring critical components, like the gearbox and generator, are well-sealed can reduce the spread, as leaking hydraulic fluids and oils can increase fire risks.   

·      Conduct regular maintenance – Regular inspections and maintenance of wind turbines ensures that all potential fire risks are addressed before it’s too late.  Important service and maintenance items should also not be inadvertently left inside electrical cabinets or transformer spaces, as they can lead to fires.  

From an industry-wide perspective, we will need to ensure that we have the engineering teams with the right skills and knowledge to protect wind farms against fire risks. The number of engineers will also need to increase by 43 per cent from around 52,000 in 2023 to almost 75,000 in 2027, according to the Global Wind Workforce Outlook 2023-2027. As a result, the industry will need to undertake comprehensive skilling and upskilling programs that equip engineers with the skills, knowledge, and insights needed to fire-proof wind farms.

The global wind industry is on the cusp of great change, but more needs to be done to mitigate the increase in fire risks and ensure all wind farms are protected. It may seem like a significant undertaking, but taking the above steps will go a long way to protecting assets and enhancing fire safety across the industry. In turn, this will help to accelerate the development of the global wind industry and enable us to meet our ambitious net zero targets.

Da:

https://www.theengineer.co.uk/content/opinion/protecting-wind-farms-against-rising-fire-risks/?utm_source=content_recommendation&utm_medium=blueconic