USA: Costi e Pericoli derivanti dai Guasti delle Turbine Eoliche

Di Donn DearsPower for Usa

Fonte: Costs and dangers of wind turbine failures

Traduzione a cura di Mauri Sesler (scientific translator)

Craneswindturbine

Il malfunzionamento delle turbine eoliche rischia di diventare una questione di maggiore importanza nel momento in cui le turbine più vecchie, costruite prima del 2010, fuoriescono dalla copertura del periodo di garanzia. Ci sono molte incognite su come le turbine eoliche tenderanno a invecchiare con il progredire del tempo, in quanto nessuno dei modelli moderni sono riusciti a rimanere in funzione per la totalità dei venti anni della loro aspettativa di vita.

Indubbiamente molti componenti sono stati sottoposti a test accelerati sui vent’anni di vita, ma questi test possono identificare solo la più ovvia delle debolezze.

Due componenti sembrano essere più vulnerabili:

Le Lame

Le Scatole di Controllo

Tre sistemi sembrano avere i più alti tassi di malfunzionamento:

Il Sistema Elettrico

Le Scatole di Controllo

I Generatori

Il costo delle riparazioni è influenzato dalla necessità o meno di ricorrere all’uso di gru al momento della riparazione, il che significa che spesso le Scatole di Controllo, i Generatori e le Lame hanno alti costi di riparazione. Le Lame sono numerose e i guasti possono essere pericolosi. Si stima che una percentuale fra l’1% e il 3% delle turbine richiede la sostituzione annuale delle Lame. Le turbine installate fra il 2007 e il 2015 sono state 33.250, questo significa che tra le 300 e le 1.000 Lame devono essere sostituite ogni anno.

Il costo di ogni Lama ammonta a circa 150.000 dollari, questo secondo un’analisi del NREL (National Renewable Energy Laboratory). Se 1.000 Lame vengono sostituite ogni anno, il costo sarà di circa 150 milioni di dollari, escluso il costo di installazione della nuova Lama.

I costi di sostituzione delle Lame non sono cosa da poco, e sono stati sostenuti per la maggior parte dal produttore mentre le unità erano coperte da garanzia. Adesso, il costo si sposterà progressivamente sui proprietari dei parchi eolici. I guasti delle Lame non sono cosa da poco. Ogni singola Lama pesa circa 12 tonnellate.

Malfunzionamenti catastrofici delle Lame hanno provocato la caduta di porzioni di Lame, o di Lame intere, sulle aree circostanti, che per la maggior parte sono terreni agricoli rurali. Ma le comunità dovrebbero prestare attenzione a che le turbine eoliche non vengano installate in prossimità degli edifici, come le scuole e gli ospedali, dato che una Lama spezzata, che pesa 4 volte di più di una berlina Tesla S, potrebbe causare danni considerevoli. Potenzialmente, queste sono installazioni che possono mettere a repentaglio la vita.

Secondo un rapporto del NREL, le Scatole di Controllo rappresentano il 6% di tutti i guasti, ma sono responsabili della maggior quantità di tempo di inattività delle turbine. Il costo di una Scatola di Controllo è di circa 250.000 dollari. Il costo di sostituzione di una Scatola di Controllo è sostanziale quando vengono presi in considerazione il costo del noleggio delle gru e il costo della produzione persa, a causa del lungo periodo di inattività della turbina. Come va estinguendosi la copertura della garanzia delle unità, i proprietari-operatori devono decidere se concludere accordi di garanzia estesi con il produttore, o accordi di garanzia e manutenzione con società terze di servizi… o gestire loro stessi i costi di manutenzione.

In ogni caso, il proprietario-operatore deve vedersela con apparecchiature che dovrebbero rimanere operative per vent’anni, ma dove nessuna delle attrezzature esistenti lo ha mai fatto. Questo crea una grande incognita per il futuro sul costo dell’energia elettrica generata dal vento. Il produttore di apparecchiature originali / original equipment manufacturer (OEM) ha in suo possesso numerosi dati sui costi di manutenzione e i tassi di malfunzionamento valevoli per tutte le sue basi installate. I produttori OEM tengono sotto stretto controllo queste informazioni proprietarie, in quanto fornisce loro il vantaggio di essere nella posizione migliore per predire i futuri costi di manutenzione e di malfunzionamento.

Il governo e alcuni membri del settore sono molto contrariati da questa pratica, e sostenengono che l’industria ne trarrebbe un grande vantaggio se la totalità delle informazioni venisse resa disponibile a tutti. Le società terze di servizi possono avere in loro possesso dei dati sulle apparecchiature prodotte da diversi OEM basati su contratti di manutenzione che hanno eseguito precedentemente, ma hanno comunque meno informazioni rispetto agli OEM sulle loro apparecchiature.

Il proprietario-gestore di un parco eolico si trova in una situazione svantaggiosa quando deve decidere come gestire i costi di manutenzione e assistenza dopo che la garanzia è scaduta. Tutte le apparecchiature che non sono coperte da garanzia saranno sostituite ad un prezzo molto alto se non sono coperte da un contratto di servizio. La migliore alternativa per il propietario-operatore potrebbe essere quello di concludere un accordo in cui il OEM o la compagnia di servizi garantisce un rendimento o una uscita, in specifiche condizioni operative.

Poiché la maggior parte delle moderne turbine eoliche attive negli Stati Uniti non hanno operato per più di sette anni, vi è grande incertezza se i costi di manutenzione e di malfunzionamento aumenteranno in modo significativo nel corso della rimanenza delle loro vite.

Il vero costo di manutenzione è stato assorbito dagli OEM durante il periodo di garanzia, e continuerà ad essere assorbito da loro quando forniscono contratti di manutenzione. La conseguenza di questo è che il vero costo di manutenzione delle turbine eoliche è in gran parte nascosto alla vista.

Se il costo dei contratti di manutenzione aumenta, il già elevato costo dell’energia elettrica da fonte eolica è destinato ad aumentare. Alla fine, anche il costo di smantellamento delle unità esistenti dovrà essere contabilizzato, e non è ancora chiaro chi assorbirà tali costi…i proprietari dei parchi eolici, o i proprietari dei terreni dove sono installate le turbine.

Il prossimo decennio sarà in grado di fornire una migliore comprensione del costo livellato della forma di energia elettrica creata con le turbine eoliche.