الطاقة والبيئة

Windmill Aflame: لماذا تحدث حرائق توربينات الرياح ، وكم مرة وما الذي يمكن فعله حيال ذلك

Windmill Aflame: لماذا تحدث حرائق توربينات الرياح ، وكم مرة وما الذي يمكن فعله حيال ذلك

وفقا لمقال نشرهعلوم السلامة من الحرائق، المنشور الذي راجعه النظراء للجمعية الدولية لعلوم السلامة من الحرائق ، أحد التحديات الرئيسية التي تواجه صناعة طاقة الرياح العالمية هو ميل توربينات الرياح إلى الاشتعال ، وهي مشكلة تدعي المقالة أنه لم يتم الإبلاغ عنها بالكامل.

أجرى الدراسة باحثون من إمبريال كوليدج لندن ، وجامعة إدنبرة ، ومعهد إس بي للبحوث التقنية في السويد ، الذين أجروا تقييمًا عالميًا لمزارع الرياح في العالم ، والتي تمثل حوالي 200000 توربين. وجد فريق البحث أن عدد الحرائق التي تحدث في جميع أنحاء العالم يبلغ عشرة أضعاف ما تم الإبلاغ عنه بالفعل ، وهو إجمالي عدد الحرائق يبلغ 117 حريقًا سنويًا مقابل 11.7 حريقًا تم الإبلاغ عنه.

قال الدكتور غييرمو راين ، من قسم الهندسة الميكانيكية في إمبريال كوليدج لندن: "تعد توربينات الرياح مصادر قابلة للتطبيق للطاقة المتجددة التي يمكن أن تساعد العالم على تقليل الانبعاثات وتساعدنا على التخلص من الوقود الأحفوري". ومع ذلك ، تعتبر الحرائق مشكلة بالنسبة للصناعة ، حيث تؤثر على إنتاج الطاقة والإنتاج الاقتصادي وانبعاث أبخرة سامة. قد يلقي هذا بظلاله على أوراق الاعتماد الخضراء للصناعة. يُظهر تقريرنا المقلق أن الحريق قد يكون مشكلة أكبر مما يتم الإبلاغ عنه حاليًا. يحدد بحثنا عددًا من الاستراتيجيات التي يمكن أن تتبناها الصناعة لجعل هذه التوربينات أكثر أمانًا ومقاومة للحريق في المستقبل. "

ومع ذلك ، فإن الدراسة لا تخلو من منتقديها. رد كريس ستريتفيلد ، مدير الصحة والسلامة في اتحاد تجارة طاقة الرياح والطاقة البحرية RenewableUK بالقول إنه على الرغم من ترحيب صناعة الرياح بأي بحث من شأنه أن يساعد على تحسين معايير السلامة ، إلا أنها تتحدى أيضًا عددًا من الافتراضات التي قدمها التقرير ، بما في ذلك الموثوقية المشكوك فيها لمصادر البيانات والفشل في فهم معايير السلامة والسلامة للسلامة من الحرائق التي تعتبر ممارسة قياسية في أي توربين رياح كبير.

قال السيد Streatfield: "هناك أيضًا نقص في سياق البحث المتعلق بالمستوى الفعلي لمخاطر الحريق التي يتعرض لها العمال وأفراد الجمهور". "تم تصميم توربينات الرياح وفقًا للمعايير الدولية لتلبية معايير الصحة والسلامة الإلزامية بما في ذلك مخاطر السلامة من الحرائق. تضمن أحدث أنظمة المراقبة إمكانية التعامل مع الغالبية العظمى من حرائق التوربينات بسرعة وفعالية. ويدعم هذا التقرير الصادر بتكليف من الصحة والسلامة والبيئة في عام 2013 ، والذي خلص إلى أن مخاطر السلامة المرتبطة بتوربينات الرياح أقل بكثير من جميع المخاطر المجتمعية الأخرى المماثلة. تظل الصناعة ملتزمة بتعزيز بيئة آمنة لعمالها والجمهور ، ولم يصب أي فرد من الجمهور على الإطلاق بسبب توربينات الرياح في المملكة المتحدة ".

في الواقع ، تعد حرائق توربينات الرياح أقل شيوعًا من الحرائق التي تحدث في صناعات الطاقة الأخرى ، مثل قطاع النفط والغاز ، حيث يوجد آلاف الحرائق سنويًا. وفقًا لـ GCube ، وهي شركة تأمين تخدم صناعة الرياح ، يمكن أن تُعزى ثلاث أو أربع خسائر في التوربينات سنويًا إلى حريق التوربينات ، من بين المحفظة العالمية التي تزيد عن 30 جيجاوات (GW). وهذا يترجم إلى توربين واحد فقط من بين كل 7000 حالة تشتعل فيها النيران سنويًا.

تتضمن DNV GL الأضرار التي لحقت بالتوربينات ، بالإضافة إلى التدمير الكامل ، في تقييمها لمخاطر الحريق ، وبالتالي إنشاء رقم واحد من التوربينات في 2000 في السنة التي تشتعل فيها النيران. يتضمن ذلك أيضًا نماذج التوربينات القديمة التي تعمل في البلدان التي تكون فيها إجراءات التشغيل والصيانة أقل صرامة.

أكبر خطر على توربينات الرياح هو فشل الشفرة ، وليس الحريق. ومع ذلك ، فإن التأثير الاقتصادي لحرائق توربينات الرياح على مطوري طاقة الرياح ، عند حدوث مثل هذه الحوادث ، يمكن أن يكون كبيرًا ، نظرًا لأن كل توربين يكلف أكثر من 2 مليون جنيه إسترليني ويولد ما يقدر بـ 500000 جنيه إسترليني سنويًا.

فما الذي يمكن عمله حيال ذلك؟

السبب الرئيسي لوجود مثل هذا الخطر الكبير لحدوث حريق في توربينات الرياح هو أن الكنة توربينات الرياح هي مكان توجد فيه مواد شديدة الاشتعال تقع على مقربة من الآلات والأسلاك الكهربائية. تشمل هذه المواد الزيت الهيدروليكي والبلاستيك. على سبيل المثال ، يمكن أن تحتوي توربينات الرياح بقدرة 1.5 ميجاوات نموذجيًا على 900 لتر من زيت التشحيم والتبريد ، وعادة ما تكون آلات 1.5 ميجاوات الآن على الجانب الأصغر من مجموعة منتجات توربينات الرياح نظرًا لزيادة التطوير والابتكار في السنوات القليلة الماضية ، مما يؤدي إلى نماذج توربينات أكبر بكثير. وفي الوقت نفسه ، من شبه المؤكد أن الكنة نفسها ستكون مصنوعة من البلاستيك المقوى بالألياف القابلة للاشتعال (FRP) وستحتوي على مادة عازلة للصوت قابلة للاشتعال أيضًا.

إذا ارتفعت درجة حرارة المكونات الميكانيكية أو الكهربائية داخل هيكل التوربين أو حدث عطل ما ، فيمكن أن تشتعل وتبدأ حريقًا. يمكن بعد ذلك أن يتم تهوية هذا من خلال الرياح العاتية التي صممت التوربينات لاستغلالها. بمجرد اندلاع حريق في توربينات الرياح ، يكون من الصعب للغاية إخماده ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى الموقع البعيد لمزرعة الرياح أو توربينات الرياح الفردية وارتفاع التوربين نفسه.

تدعي الدراسة أنه وفقًا لصناعة طاقة الرياح نفسها ، تمثل حرائق توربينات الرياح 10 إلى 30 بالمائة من حوادث توربينات الرياح المبلغ عنها ، على الرغم من صعوبة الحصول على صورة دقيقة للوضع لأن التقارير الرسمية المتعلقة بالحرائق غالبًا ما تكون غير كاملة أو متحيزة أو تحتوي على المعلومات غير المتاحة للجمهور. عندما تحدث حرائق توربينات الرياح ، فإنها تؤدي دائمًا تقريبًا إلى توقف كبير أو خسارة كلية للتوربين ، ولكن الخبر السار ، وفقًا للدراسة ، هو أن نسبة الحرائق لكل توربين قد انخفضت بشكل كبير منذ عام 2002.

يقترح فريق البحث أن الصناعة يمكن أن تخفف من المخاطر عن طريق تثبيت تدابير الحماية من الحرائق ، مثل أنظمة الحماية من الصواعق والزيوت الهيدروليكية وزيوت التشحيم غير القابلة للاحتراق والحواجز الحرارية لحماية المواد القابلة للاحتراق. يمكن لمصنعي توربينات الرياح أيضًا تجنب استخدام المواد القابلة للاحتراق وإدخال أنظمة مراقبة شاملة من أجل توفير فحص مستمر لحالة توربيناتهم. يمكن أيضًا تركيب أجهزة إنذار الدخان داخل هيكل التوربينات بالإضافة إلى أنظمة إخماد الحرائق باستخدام الماء أو الرغوة لإخماد الحريق.

تشير هذه التوصيات إلى أن مثل هذه الإجراءات لم يتم تقديمها بالفعل ، ولكن هل هذا دقيق تمامًا؟

من المهم أن تضع في اعتبارك أن هناك مجموعة كاملة من المعايير والإرشادات التي تحتفظ بها الصناعة لهذا السبب بالضبط. في أوروبا ، أهمها هو القسم 1.5.6 من توجيه الآلات 2006/42 / EC ، والذي ينطبق على جميع نماذج توربينات الرياح وينص على أنه يجب بناؤها "بطريقة تتجنب أي خطر نشوب حريق أو ارتفاع درجة الحرارة التي تسببها الماكينة نفسها أو الغازات أو السوائل أو الغبار أو الأبخرة أو غيرها من المواد التي تنتجها أو تستخدمها الآلية ".

وفقًا لجيمي سكورلوك ، رئيس تكنولوجيا التوربينات في RES ، من الصعب للغاية تصميم نموذج توربينات الرياح الذي يقضي على جميع مخاطر نشوب حريق. لا تنص معايير الصناعة أيضًا على كيفية تصميم توربينات الرياح ، وهناك أيضًا العديد من اللوائح المحلية التي يجب مواجهتها ، والتي ستختلف اعتمادًا على الموقع الذي يتم فيه نشر التوربين.

يعد اختبار الامتثال أحد الإجراءات الوقائية المهمة في الصناعة. في مارس من هذا العام ، أصدرت DNV GL شهادة SE0077 لأنظمة الحماية من الحرائق لتوربينات الرياح ، والتي شددت على أهمية المكونات المعتمدة مسبقًا وأنظمة الحماية والوقاية من الحرائق. وتشمل هذه أجهزة كشف الدخان والحرارة وأنظمة التحكم والإشارة ، والتي يجب اختبارها جميعًا في مختبر تديره المجموعة الأوروبية للحريق والأمن (EFSG).

"للحصول على شهادة نوع الحماية من الحرائق ، تقوم DNV GL بإجراء تقييم لفئة الحماية ، وتحليل مخاطر الحريق المحتملة" قال دانيال كوبتي ، خبير أنظمة الحرائق في DNV GL ، متحدثًا إلى WindPower Monthly. ثم يقوم بفحص تكامل النظام في التوربين ، متبوعًا بعمليات التفتيش واختبارات الوظائف. بشكل عام ، يتم تقليل مخاطر نشوب حريق من خلال التصميم الجيد ، ودمج أنظمة الحماية المناسبة مثل اكتشاف القوس وإخماده ".

يمكن أن تشمل أنظمة الأمان الأخرى مستشعرات الدخان ودرجة الحرارة وأنظمة التبريد. تعتبر التدابير الأخرى مثل إيقاف تشغيل التوربينات أو تقليل إجراءات التشغيل مهمة أيضًا ، إلى جانب التشغيل والإخطار عندما تصل درجات الحرارة إلى حد معين محدد مسبقًا والمراقبة والتحويل عن بُعد.

لذا ، نعم ، تحدث حرائق توربينات الرياح. ولكن ربما ليس كثيرًا كما قد تعتقد لوبي المزرعة المضادة للرياح. كما أن الصناعة نفسها تدرك جيدًا المخاطر (لماذا لا تكون في حين أن لديها الكثير لتخسره من احتراق التوربينات؟) وقد فعلت وتبذل قصارى جهدها لتقليل المخاطر بشكل أكبر.

شاهد الفيديو: اكبر مروحة لإنتاج الطاقة الكهربائية في المملكة (شهر اكتوبر 2020).