Les éoliennes s’élèvent à plus de 300 pieds de haut, chaque pale mesurant plus de 100 pieds de long et la vitesse des pales pouvant atteindre 180 mph. La protection contre les incendies pour ces structures géantes pose une variété de risques uniques. Comme il n’existe pas de processus officiel de déclaration et d’enregistrement des incidents d’incendie dans les éoliennes, il est difficile d’obtenir un compte exact. Cependant, dans un rapport de 2015, Towering Inferno, réalisé par GCube, un fournisseur d’assurance pour l’énergie propre, a cité 50 incidents d’incendie d’éoliennes. Si pour certains, ce chiffre n’est pas très élevé, les implications en termes de coûts sont substantielles. La perte totale d’une éolienne coûte au moins 4,5 millions de dollars, et ce chiffre augmente à mesure que les éoliennes deviennent plus grandes. Dans ce post, nous allons explorer les dangers, les sources d’inflammation et les options de protection contre les incendies pour les éoliennes.

Dangers &Facteurs de risque

Il est presque impossible d’éteindre un incendie d’éolienne en utilisant des méthodes manuelles de lutte contre les incendies. La hauteur des turbines, le potentiel de la pale qui tourne encore, et les emplacements éloignés de nombreux parcs éoliens les rendent difficiles, voire impossibles, à combattre pour les services d’incendie locaux. Les matériaux combustibles présents dans l’éolienne sont également des facteurs de risque. On trouve des matériaux composites dans les pales, les parois de la nacelle, ainsi qu’une quantité d’huile de lubrification et d’autres liquides hautement combustibles estimée à 200 litres et contenue dans la nacelle. Ces huiles et liquides sont utilisés dans la boîte de vitesses, le lacet, le système hydraulique, le mécanisme de changement de pas des pales, les pompes à huile, le frein mécanique et le transformateur rempli d’huile. Il suffit d’une source d’inflammation pour déclencher un incendie.

Sources d’inflammation

Les sources d’inflammation courantes se trouvent dans la nacelle et comprennent les dysfonctionnements électriques, l’inflammation des surfaces chaudes et les coups de foudre. Lorsque les systèmes de protection contre la foudre ne sont pas installés ou entretenus, cela expose l’éolienne à un risque d’incendie plus élevé. Les dysfonctionnements électriques, les défauts et les arcs électriques peuvent se produire dans les composants trouvés dans la nacelle, tandis que les surfaces chaudes dans la boîte de vitesses, la génératrice, le système de freinage, les pompes et le transformateur sont tous des facteurs qui peuvent enflammer un incendie.

Options de protection contre l’incendie des éoliennes

À ce jour, les normes de protection contre l’incendie des éoliennes se situent à un niveau localisé, qui pourrait être par état, providence, ville ou même municipalité. Il n’existe pas de norme internationale obligatoire. La recommandation la plus largement reconnue est la norme NFPA 850, qui recommande la pratique de la protection contre les incendies pour les centrales électriques et les stations de conversion de courant continu à haute tension.

En ce qui concerne la protection contre les incendies des éoliennes, des options existent. Des détecteurs de fumée, de chaleur et de flammes, ainsi que des systèmes d’extinction des incendies, peuvent être installés sur les éoliennes. Ces différents détecteurs peuvent identifier un incendie à un stade précoce et envoyer des informations à un système d’alarme central qui déclenchera un arrêt complet des composants de l’éolienne et activera un système d’extinction des incendies. Toutefois, il convient d’accorder une attention particulière aux turbines terrestres qui disposent d’entrées/sorties d’air et d’évents dans la nacelle, ce qui entraîne l’introduction de saletés et de poussières de l’extérieur. Tout détecteur doit être capable de résister à cet environnement difficile.

Types de systèmes d’extinction d’incendie

L’ajout d’un système d’extinction d’incendie à une éolienne fournit une couche de protection contre le feu. Si vous décidez d’opter pour l’ajout de systèmes d’extinction d’incendie, plusieurs options sont disponibles (avec des niveaux de réussite variables).

Systèmes d’extinction d’incendie à base d’eau

Les systèmes d’extinction d’incendie à base d’eau comprennent les gicleurs, le brouillard d’eau et la mousse d’eau. Si ces types de systèmes sont idéaux pour certaines applications, les éoliennes n’en font pas partie. Le premier défi est la nécessité d’un approvisionnement en eau. En raison de l’éloignement des sites, l’eau n’est pas disponible partout sur le site et il est difficile de la pomper à la hauteur des turbines. Le stockage de l’eau dans la nacelle est possible si l’on utilise un système de brouillard d’eau et des systèmes de mousse d’eau, mais l’espace reste un défi, et ces systèmes nécessitent une maintenance plus intensive. Enfin, tous les systèmes à base d’eau auront un certain niveau d’endommagement des composants critiques à l’intérieur de la nacelle, surtout si une fausse décharge se produit..

Dioxyde de carbone (CO2)

Le défi de l’utilisation des systèmes CO2 est la nécessité d’une nacelle étanche à l’air, ce qui n’est pas le cas pour les éoliennes terrestres. Lorsqu’ils sont activés dans un environnement étanche, ces systèmes assurent la suppression en quelques secondes après la décharge et peuvent pénétrer à l’intérieur des composants et des équipements. L’entretien des systèmes à base de gaz est plutôt faible et il faut vérifier ou surveiller le niveau de CO2 pour s’assurer de l’absence de fuites. Lorsqu’il est déchargé, le CO2 ne laisse aucun résidu et n’affecte pas négativement les composants électriques ; cependant, le CO2 présente des risques importants pour les personnes présentes lors d’une décharge et nécessite des mesures étendues de verrouillage et d’étiquetage pour assurer la sécurité des personnes lors de l’accès à l’espace.

Système d’extinction à base d’aérosol

L’extinction à base d’aérosol est constituée de particules solides très fines et de matières gazeuses et fournit une protection totale contre les inondations. Bien que les systèmes soient relativement petits, une attention particulière doit être portée lors de la conception en ce qui concerne la proximité des composants à l’intérieur de la nacelle. Les systèmes à base d’aérosols sont considérés comme sans danger pour l’environnement ; toutefois, ils peuvent laisser un résidu qui endommage les composants critiques et, comme le CO2, ne sont pas sûrs dans les espaces occupés. Ces systèmes sont faciles à entretenir car ils nécessitent une maintenance minimale.

Agent propre

Les systèmes d’extinction automatique des incendies utilisant des agents propres, comme le Chemours FM-200 et le 3M Novec 1230, constituent une option idéale pour protéger les éoliennes. Peu d’espace est nécessaire pour les cylindres qui contiennent l’agent propre, les tubes de détection sont facilement acheminés autour des zones spécifiques de l’éolienne que vous essayez de protéger, et les systèmes ne nécessitent pas d’électricité pour fonctionner. Les systèmes sont moins sujets aux fausses activations, et les agents propres sont sans danger dans les espaces occupés/confinés autour des personnes et n’endommagent pas les équipements. Aucun résidu n’est laissé après la décharge des agents propres ; par conséquent, aucun nettoyage n’est nécessaire. La réalisation d’inspections annuelles permettra de s’assurer que les systèmes sont en bon état de fonctionnement.

Conclusion

L’Association internationale pour la science de la sécurité incendie a signalé en 2014 que plus de 90 % des incendies d’éoliennes ont entraîné la perte totale de l’éolienne, ou que l’éolienne présentait une défaillance structurelle grave de ses principaux composants. Avec l’augmentation des coûts de remplacement des éoliennes en raison des incendies, il est plus important que jamais de les protéger. La protection des éoliennes peut être assurée par l’installation de systèmes d’extinction des incendies qui détectent un incendie dès qu’il se déclare et l’éteignent pour éviter qu’il ne se propage. Il existe de nombreux types et tailles de systèmes d’extinction des incendies, chacun fonctionnant de manière unique. Gardez à l’esprit que la sélection et la conception du meilleur système pour votre application sont basées sur l’équipement nécessitant une protection et le type de risque d’incendie.

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