Minimiser le risque d'incendie dans les éoliennes

Vous avez besoin de trois choses pour allumer un feu : du combustible, de l'allumage et de l'oxygène. Et vous pouvez les trouver tous les trois en grande quantité dans la nacelle d'une éolienne.

Une machine de 1,5 MW, petite selon les normes actuelles, peut encore contenir jusqu'à 900 litres d'huile de lubrification et de refroidissement. La nacelle elle-même, probablement en plastique renforcé de fibres (FRP) inflammable, abritera des matériaux d'isolation acoustique, eux aussi inflammables. L'allumage peut être fourni par des composants et des connexions électriques et électroniques défectueux, ou par des pièces mécaniques en surchauffe. Et les vents violents, la raison pour laquelle la turbine est là en premier lieu, peuvent être garantis pour alimenter l'étincelle et attiser les flammes.

Une fois qu'un incendie s'est déclaré, il n'y a pratiquement rien à faire pour empêcher la destruction complète de la turbine. L'éloignement de nombreux projets éoliens signifie que les services de lutte contre l'incendie sont souvent lents à arriver sur les lieux, tandis que la hauteur de la nacelle exclut toute action significative pour éteindre l'incendie. Le mieux que l'on puisse attendre est que les débris en feu ne puissent pas déclencher des incendies au sol.

Du côté positif, les incendies catastrophiques de turbines sont rares - bien que leur rareté fasse l'objet de controverses. Le souscripteur d'assurance GCube indique que, sur son portefeuille mondial de plus de 30 GW, il s'attend à trois ou quatre pertes totales de turbines, généralement causées par un incendie, au cours d'une année typique. En supposant une capacité nominale moyenne de 1,5 MW, cela équivaut à environ une turbine sur 7 000 qui s'enflamme chaque année.

Daniel Kopte, expert en systèmes de sécurité, certification des énergies renouvelables chez DNV GL, estime que 120 éoliennes dans le monde subissent des dommages par le feu (ne causant pas nécessairement une perte totale) au cours d'une année. Encore une fois, en supposant une capacité nominale moyenne de 1,5 MW, cela indique qu'environ une éolienne sur 2 000 subit des dommages causés par un incendie au cours d'une période typique de 12 mois. Le ratio est plus élevé que celui de GCube car il comprend des turbines endommagées et totalement détruites et, probablement, une plus grande proportion de machines plus anciennes fonctionnant sur des marchés avec des régimes d'exploitation et de maintenance moins stricts.

Il est indéniable, cependant, que les incendies de turbines coûtent cher. "Une turbine de 2 MW coûte plus de 2 millions de livres sterling (2,8 millions d'euros) et génère un revenu estimé à plus de 500 000 £ par an", déclare Kopte. Les turbines offshore - plus grandes, plus complexes et considérablement plus difficiles à réparer ou à remplacer - entraîneront des coûts beaucoup plus élevés en cas d'incendie.

Normes et lignes directrices

Diverses normes et directives relatives aux systèmes de protection et de prévention des incendies des éoliennes s'appliquent actuellement. En Europe, la plus importante est la section 1.5.6 de la directive machines 2006/42/CE, à laquelle les éoliennes doivent se conformer. Il stipule : "La machine doit être conçue et construite de manière à éviter tout risque d'incendie ou de surchauffe dû à la machine elle-même ou aux gaz, liquides, poussières, vapeurs ou autres substances produites ou utilisées par la machine."

"Pris au pied de la lettre, il est extrêmement difficile de concevoir une machine qui évitera tout risque d'incendie", déclare Jamie Scurlock, responsable de la technologie des turbines chez le développeur éolien mondial RES. "Mais cette considération devrait certainement garantir que les concepteurs pensent à toutes les possibilités et éventualités."

Selon Scurlock, les normes de l'industrie n'indiquent pas spécifiquement comment quelque chose doit être conçu, ni n'établissent de règles pour obtenir une protection adéquate contre les dangers susceptibles d'avoir une incidence sur la sécurité du personnel ou la valeur des actifs. "La sécurité incendie ne fait pas exception", dit-il. "Mais il existe diverses directives de sécurité, auxquelles nous devons nous conformer, qui établissent des normes minimales." Une complication supplémentaire pour la conception de produits qui seront livrés à un certain nombre de marchés est qu'ils doivent également se conformer à des réglementations locales différentes.

Le niveau de protection et de prévention des incendies offert a-t-il un impact sur le choix d'une éolienne par un promoteur pour un projet particulier ? "Nous avons l'expérience de nombreuses technologies de turbines différentes, et aucune conception particulière n'est plus sensible au feu que d'autres", déclare Scurlock. "Mais il est important pour nous d'être conscients de la façon dont le fabricant a abordé le risque d'incendie dans sa conception. Ceci est généralement réalisé grâce à une évaluation des risques de conception. Nos contrats sont rédigés pour garantir que nous avons une visibilité sur l'évaluation des risques, et les risques résiduels qui en résultent sur demande. Une fois cet aspect de sécurité abordé, il nous permet de choisir la turbine la plus appropriée au projet pour répondre aux exigences de l'actif.

Tests de conformité

En mars, DNV GL a délivré sa certification SE0077 des systèmes de protection incendie pour les éoliennes, en remplacement d'une "note technique" émise en 2009 par Germanischer Lloyd (qui fait maintenant partie de DNV GL). Cela souligne l'importance pour les fabricants de turbines d'utiliser des composants et des systèmes pré-approuvés pour la protection et la prévention des incendies, des détecteurs de fumée et de chaleur aux kits de contrôle et d'indication.

"Pour une déclaration de conformité d'un système de protection contre les incendies, une institution de test indépendante acceptée effectue les étapes suivantes", explique Kopte. "Les composants doivent passer différents tests dans les laboratoires d'un membre du Groupe européen d'incendie et de sécurité (EFSG). Le système de ces composants doit également être testé, et l'installateur doit être approuvé pour s'assurer que le système fonctionne tel qu'il est. doit faire après l'installation. DNV GL vérifie l'exhaustivité avant d'émettre la déclaration de conformité.

"Pour un certificat de type de protection contre l'incendie, DNV GL effectue une évaluation de la classe de protection, en analysant les risques d'incendie possibles", explique Kopte. Il vérifiera ensuite l'intégration du système dans la turbine, suivi d'inspections et de tests de fonctionnement.

Scurlock souligne le rôle que les exploitants d'actifs éoliens devraient jouer dans la prévention des incendies de turbines et la maximisation de la sécurité du personnel. "En général, le risque d'incendie est minimisé par une bonne conception et l'incorporation de systèmes de protection appropriés tels que la détection et la suppression des arcs", dit-il. Des moyens de détection appropriés, tels que des capteurs de fumée et de température, des systèmes de refroidissement, et des sanctions sensibles telles que l'arrêt de la turbine ou un fonctionnement réduit, ainsi que le déclenchement d'alarme et la notification lorsque les températures dépassent les limites prédéfinies sont également essentiels. La surveillance et la commutation à distance peuvent réduire davantage l'exposition aux dangers, par exemple en utilisant un câble ombilical pour faire fonctionner l'appareillage de commutation haute tension à une distance de sécurité.

Réponse rapide

"Nous prenons ces risques résiduels très au sérieux et avons souligné à quelques reprises qu'il serait raisonnablement possible de modifier les systèmes de protection et d'alarme pour améliorer la sécurité du personnel et réduire les risques pour l'actif", déclare Scurlock. "Par exemple, RES a identifié qu'il y avait un risque d'incendie dans la base de la tour d'une conception en raison du type d'équipement qui s'y trouvait. À notre avis, il aurait été mieux protégé par un détecteur de fumée lié à une alarme dans la nacelle. , avertissant tout personnel du danger au niveau d'entrée, lui permettant de choisir la voie d'évacuation alternative à partir de la nacelle. Le constructeur a accepté et intégré cette modification dans sa conception standard.

Les "travaux à chaud" - maintenance à l'intérieur de la nacelle - peuvent entraîner des incendies de turbine, parfois plusieurs heures après la fin des travaux. Une réponse rapide et coordonnée, avec la sécurité des personnes avant tout à l'esprit, est la clé, dit Scurlock.

« En cas d'urgence, notre réponse combine l'équipe du centre de contrôle, qui surveille l'usine et le personnel 24 heures sur 24, des gestionnaires hautement professionnels axés sur le site et un département expert en santé, sécurité, qualité et environnement (HSQE) », dit-il. "Ils suivent une suite de procédures détaillées et méticuleusement conçues qui peuvent identifier le personnel et coordonner l'évacuation, si nécessaire. Tester ces réponses avec les clients, les sous-traitants et les services d'urgence affine les procédures et prépare le personnel à toute éventualité."

Inscrivez-vous maintenant pour profiter de plus d'articles et de bulletins électroniques gratuits.