Năng lượng & Môi trường

Cối xay gió Aflame: Tại sao cháy tuabin gió lại xảy ra, tần suất và điều gì có thể được thực hiện về nó

Cối xay gió Aflame: Tại sao cháy tuabin gió lại xảy ra, tần suất và điều gì có thể được thực hiện về nó

Theo một bài báo đăng bởiKhoa học An toàn Phòng cháy chữa cháy, một ấn phẩm được bình duyệt của Hiệp hội Khoa học An toàn Phòng cháy chữa cháy Quốc tế, một trong những thách thức lớn mà ngành năng lượng gió toàn cầu phải đối mặt là xu hướng bắt lửa của các tuabin gió, một vấn đề mà bài báo cho rằng không được báo cáo đầy đủ.

Nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu từ Đại học Hoàng gia London, Đại học Edinburgh và Viện Nghiên cứu Kỹ thuật SP của Thụy Điển, những người đã tiến hành đánh giá toàn cầu về các trang trại gió trên thế giới, đại diện cho khoảng 200.000 tuabin. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng số vụ cháy xảy ra trên toàn thế giới gấp mười lần so với thực tế được báo cáo, tổng số vụ cháy hàng năm là 117 vụ so với con số được báo cáo là 11,7.

“Tua bin gió là nguồn năng lượng tái tạo khả thi có thể hỗ trợ thế giới giảm lượng khí thải và giúp chúng ta loại bỏ nhiên liệu hóa thạch”, Tiến sĩ Guillermo Rein, từ Khoa Cơ khí tại Đại học Hoàng gia London cho biết. “Tuy nhiên, hỏa hoạn đang là một vấn đề nan giải đối với ngành, tác động đến sản xuất năng lượng, sản lượng kinh tế và thải ra khói độc. Điều này có thể phủ bóng đen lên bằng chứng xác thực xanh của ngành. Đáng lo ngại là báo cáo của chúng tôi cho thấy hỏa hoạn có thể là một vấn đề lớn hơn những gì được báo cáo hiện tại. Nghiên cứu của chúng tôi vạch ra một số chiến lược có thể được ngành công nghiệp áp dụng để làm cho các tuabin này an toàn hơn và chống cháy tốt hơn trong tương lai ”.

Tuy nhiên, nghiên cứu không phải là không có những phản biện. Chris Streatfeild, Giám đốc Y tế và An toàn tại hiệp hội thương mại năng lượng gió và biển RenewableUK trả lời bằng cách nói rằng mặc dù ngành công nghiệp gió hoan nghênh bất kỳ nghiên cứu nào giúp cải thiện các tiêu chuẩn an toàn, nó cũng thách thức một số giả định được đưa ra bởi báo cáo, bao gồm đáng nghi ngờ về độ tin cậy của các nguồn dữ liệu và không hiểu được các tiêu chuẩn an toàn và tính toàn vẹn về an toàn cháy là thông lệ tiêu chuẩn trong bất kỳ tuabin gió lớn nào.

Ông Streatfield cho biết: “Cũng thiếu bối cảnh trong nghiên cứu liên quan đến mức độ thực tế của rủi ro hỏa hoạn đối với người lao động và thành viên của công chúng. “Các tuabin gió được thiết kế theo tiêu chuẩn quốc tế để đáp ứng các tiêu chuẩn bắt buộc về sức khỏe và an toàn bao gồm cả rủi ro về an toàn cháy nổ. Hệ thống giám sát hiện đại đảm bảo rằng phần lớn các vụ cháy tuabin có thể được xử lý nhanh chóng và hiệu quả. Điều này được hỗ trợ bởi một báo cáo do HSE ủy nhiệm vào năm 2013, kết luận rằng rủi ro an toàn liên quan đến tuabin gió thấp hơn nhiều so với tất cả các rủi ro xã hội có thể so sánh khác. Ngành công nghiệp vẫn cam kết thúc đẩy một môi trường an toàn cho người lao động và công chúng, và chưa có thành viên nào của công chúng bị thương do tuabin gió ở Anh. ”

Thật vậy, các đám cháy tuabin gió ít phổ biến hơn nhiều so với các đám cháy xảy ra trong các ngành năng lượng khác, chẳng hạn như lĩnh vực dầu khí, nơi có hàng nghìn vụ cháy mỗi năm. Theo GCube, một công ty bảo hiểm phục vụ cho ngành công nghiệp gió, chỉ có ba hoặc bốn tổn thất tuabin mỗi năm có thể là do cháy tuabin, trong tổng danh mục toàn cầu hơn 30 gigawatt (GW). Điều đó có nghĩa là chỉ một tuabin có 7.000 ngọn lửa mỗi năm.

DNV GL bao gồm thiệt hại đối với tuabin, cũng như mức độ phá hủy toàn bộ, trong đánh giá rủi ro do hỏa hoạn, từ đó tạo ra con số một tuabin trong 2.000 tuabin bị cháy mỗi năm. Điều này cũng bao gồm các mô hình tuabin cũ hơn đang hoạt động ở các quốc gia có quy trình vận hành và bảo dưỡng ít nghiêm ngặt hơn.

Rủi ro lớn nhất đối với tuabin gió là hỏng lưỡi, hơn là cháy. Mặc dù vậy, tác động kinh tế của vụ cháy tuabin gió đối với các nhà phát triển năng lượng gió, khi những sự cố như vậy xảy ra, có thể rất đáng kể, vì mỗi tuabin có giá vượt quá 2 triệu bảng Anh và tạo ra ước tính 500.000 bảng Anh mỗi năm.

Vì vậy, những gì có thể được thực hiện về điều này?

Nguyên nhân chính khiến nguy cơ hỏa hoạn xảy ra trong tuabin gió lớn như vậy là do ống tuabin gió là không gian chứa các vật liệu dễ cháy nằm gần máy móc và hệ thống dây điện. Những vật liệu này bao gồm dầu thủy lực và nhựa. Ví dụ, một tuabin gió 1,5 MW thường có thể chứa 900 lít dầu bôi trơn và làm mát, và các máy 1,5 MW hiện nay thường ở phía nhỏ hơn trong phạm vi sản phẩm tuabin gió do sự phát triển và đổi mới ngày càng tăng trong vài năm qua, dẫn đến các mô hình tuabin lớn hơn nhiều. Trong khi đó, bản thân các nan gần như chắc chắn sẽ được làm bằng nhựa gia cố bằng sợi dễ cháy (FRP) và sẽ chứa vật liệu cách âm cũng dễ cháy.

Nếu các bộ phận cơ hoặc điện trong nacelle tuabin quá nóng hoặc phát triển lỗi, chúng có thể bắt lửa và gây cháy. Sau đó, điều này có thể được quạt bằng gió lớn mà các tuabin được thiết kế để khai thác. Một khi đám cháy bắt đầu trong tuabin gió thì rất khó dập tắt, phần lớn là do vị trí xa của trang trại gió hoặc từng tuabin gió và độ cao của chính tuabin.

Nghiên cứu tuyên bố rằng, theo bản thân ngành năng lượng gió, các vụ cháy tuabin gió đại diện cho 10 đến 30 phần trăm các vụ tai nạn tuabin gió được báo cáo, mặc dù khó có được bức tranh chính xác về tình hình vì các báo cáo chính thức liên quan đến các vụ cháy thường không đầy đủ, thiên lệch hoặc có thông tin không được công bố rộng rãi. Khi các vụ cháy tuabin gió xảy ra, chúng hầu như luôn dẫn đến thời gian ngừng hoạt động đáng kể hoặc tổng tổn thất của tuabin, nhưng tin tốt là theo nghiên cứu, tỷ lệ cháy trên mỗi tuabin đã giảm đáng kể kể từ năm 2002.

Nhóm nghiên cứu gợi ý rằng ngành công nghiệp có thể giảm thiểu rủi ro bằng cách lắp đặt các biện pháp phòng cháy chữa cháy, chẳng hạn như hệ thống chống sét, dầu thủy lực và chất bôi trơn không cháy và các rào cản nhiệt để bảo vệ các vật liệu dễ cháy. Các nhà sản xuất tuabin gió cũng có thể tránh sử dụng các vật liệu dễ cháy và giới thiệu các hệ thống giám sát toàn diện để kiểm tra liên tục tình trạng của các tuabin của họ. Hệ thống báo động khói cũng có thể được lắp bên trong ống tuabin cùng với hệ thống dập lửa sử dụng nước hoặc bọt để dập lửa.

Những khuyến nghị này ngụ ý rằng các biện pháp như vậy chưa được áp dụng, nhưng liệu điều đó có hoàn toàn chính xác không?

Điều quan trọng cần lưu ý là có rất nhiều tiêu chuẩn và hướng dẫn được duy trì bởi ngành vì lý do này. Ở châu Âu, điều quan trọng nhất trong số này là mục 1.5.6 của chỉ thị máy móc 2006/42 / EC, áp dụng cho tất cả các kiểu tuabin gió và quy định rằng chúng phải được xây dựng “theo cách để tránh mọi nguy cơ hỏa hoạn hoặc quá nhiệt do chính máy móc gây ra hoặc do khí, chất lỏng, bụi, hơi hoặc các chất khác do máy móc tạo ra hoặc sử dụng ”.

Theo Jamie Scurlock, người đứng đầu công nghệ tuabin tại RES, việc thiết kế một mô hình tuabin gió loại bỏ mọi nguy cơ hỏa hoạn là vô cùng khó khăn. Các tiêu chuẩn ngành cũng không quy định cách thiết kế tuabin gió và cũng có nhiều quy định địa phương khác nhau phải tuân theo, sẽ khác nhau tùy thuộc vào vị trí mà tuabin được triển khai.

Một biện pháp bảo vệ quan trọng trong ngành là kiểm tra tuân thủ. Vào tháng 3 năm nay, DNV GL đã cấp chứng nhận SE0077 về hệ thống chống cháy cho tuabin gió, trong đó nhấn mạnh tầm quan trọng của các thành phần và hệ thống phòng chống cháy đã được phê duyệt trước. Chúng bao gồm các thiết bị phát hiện khói và nhiệt, hệ thống điều khiển và chỉ thị, tất cả đều phải được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm do Nhóm An ninh và Phòng cháy chữa cháy Châu Âu (EFSG) vận hành.

Daniel Kopte, chuyên gia về hệ thống chữa cháy tại DNV GL, nói với WindPower Monthly cho biết: “Đối với chứng chỉ loại phòng cháy chữa cháy, DNV GL thực hiện đánh giá cấp bảo vệ, phân tích các nguy cơ cháy có thể xảy ra”. “Sau đó nó sẽ kiểm tra sự tích hợp của hệ thống vào tuabin, tiếp theo là kiểm tra và kiểm tra chức năng. Nhìn chung, rủi ro hỏa hoạn được giảm thiểu nhờ thiết kế tốt và việc kết hợp các hệ thống bảo vệ phù hợp như phát hiện và dập tắt hồ quang. ”

Các hệ thống an toàn khác có thể bao gồm cảm biến khói và nhiệt độ và hệ thống làm mát. Các biện pháp khác như tắt tuabin hoặc giảm quy trình vận hành cũng rất quan trọng, cùng với việc kích hoạt và thông báo khi nhiệt độ đạt đến một giới hạn xác định trước nhất định và giám sát và chuyển mạch từ xa.

Vì vậy, có, cháy tuabin gió xảy ra. Nhưng có lẽ không thường xuyên như tiền sảnh trang trại chống gió như bạn nghĩ. Bản thân ngành công nghiệp này cũng nhận thức rất rõ về những rủi ro (tại sao họ lại không làm như vậy khi họ còn quá nhiều thứ để mất từ ​​việc đốt cháy tuabin?) Và đã và đang làm hết sức có thể để giảm thiểu rủi ro hơn nữa.


Xem video: TRỤC QUAY CHO TUA BIN GIÓ, CÁCH KIẾM DỄ DÀNG Wind Turbine (Tháng Chín 2021).