The One and Only Texas Wind Boom

GETTY-BILLEDER

Rolan Petty stak i snavset med en støvletå og så op på den bragende vest-Texas-sol. Jeg kalder det landbrug på tro, sagde han om sin ikke-vandede bomuldsfarm. Du har bare troen på, at regnen kommer.

Hvis det ikke kommer, har Petty en backup-indkomststrøm: leasinggebyrer. Rundt omkring os, ragede 150 fod over Pettys mejetærsker og de krattede bomuldsplanter i pæne rækker, en skov af vindmøller, der strakte sig til horisonten. Pettys land på den tørre slette i det vestlige Texas ligger på kanten af ​​den enorme Horse Hollow-vindmøllepark med 430 møller fordelt på 73 kvadratkilometer. Det var den største vindmøllepark i verden, da den stod færdig i 2006. Pettys familie lejer jord til Horse Hollow og en anden vindmøllepark i området og tjener omkring 7.500 dollars om året på hver af de flere dusin møller på deres ejendom. Vindkraft er blevet en stor vindmølle for familien Pettys, som det er blevet for mange jordejere i Texas - hvilket giver Rolan og hans forældre og tre brødre mulighed for at tjene hundredtusindvis af dollars hvert år, uanset om regnen kommer eller ej. Og Petty Farm er blot en lille spiller i det største vedvarende energiboom, USA nogensinde har set.



Ingen driver, intet problem?

Denne historie var en del af vores november 2016-udgave

  • Se resten af ​​problemet
  • Abonner

Med næsten 18.000 megawatt kapacitet ville Texas, hvis det var et land, være den sjettestørste generator af vindkraft i verden, lige efter Spanien. Nu forbereder Texas sig på at tilføje flere tusinde megawatt mere - nogenlunde svarende til den vindkapacitet, der kan findes i hele Californien. De fleste af disse turbiner er i det vestlige Texas, et af de mest øde og blæsende områder i det kontinentale USA. For 15 år siden, da grundlaget for denne højkonjunktur blev sat, havde dette område kun bomulds- og kornfarme, oliemarker, krat og tørre flodsenge og små byer, der for det meste var ved at visne.

En mølle ved Horse Hollow vindmølleparken.

I dag er det et land med spinkle hvide turbiner, der ligger langs motorvejene - og lommerne af jordejere. Om natten, når vinden blæser stærkest og mest stabilt, hvis du står ude på en af ​​markerne, kan du høre de store klinger gøre en spøgelsesagtig shoppe-shop lyde, når de drejer. Vindkraft har bragt velstand til byer, der bogstaveligt talt var ved at tørre ud for mindre end en generation siden. I tørken i 2011 ville mange mennesker heromkring have indgivet en konkursbegæring, hvis ikke møllerne var kommet, sagde Russ Petty, en af ​​Rolans brødre, som gav mig en køretur rundt i ejendommen. Det, det har gjort, har hjulpet med at holde denne jord i familien.

Det har også vist, at en stor stat kan få en betydelig del af sin energi fra vedvarende energikilder uden væsentlige forstyrrelser, givet de rigtige politikker og de rigtige infrastrukturinvesteringer. Det amerikanske energiministeriums rapport fra 2015 Vindsyn sat et mål om at få 35 procent af al elektricitet i landet fra vind i 2050 mod 4,5 procent i dag. I Texas er det tal til tider allerede blevet overskredet: På flere blæsende dage sidste vinter leverede vindkraft kortvarigt mere end 40 procent af statens elektricitet. For vindkraftfortalere er Texas en model for resten af ​​landet.

Men det afslører også, hvad vindkraft ikke kan opnå. Samlet set repræsenterer vind stadig mindre end 20 procent af statens produktionskapacitet - et tal, der dykker ned i de lave enkeltcifrede på rolige, varme sommerdage. Og selv med vindkraftboomet var statens samlede estimerede kulstofemissioner de højeste i landet i 2013, det seneste år, som data er tilgængelige for - en stigning på 5 procent fra året før.

En forladt tankstation blæst omkuld af stærke ørkenvinde lige nord for den mexicanske grænse.

Hvad mere er, de forhold, der har ansporet Texas' boom, er muligvis ikke let duplikeret. Ikke alene er Texas gennemsøgt af normalt jævn vind, men det har noget de fleste andre steder mangler: Et gigantisk transmissionssystem, der blev bygget til at bringe elektricitet fra de øde vestlige og nordlige dele af staten til storbyerne i syd og øst, bl.a. Dallas, Austin, San Antonio og Houston. Under et program kendt som Competitive Renewable Energy Zones, eller CREZ, blev elledningerne godkendt i 2007 og kostede næsten 7 milliarder dollars at bygge. De har tilføjet et par dollars om måneden til boligernes elregninger, men de ligner nu en fremsynet infrastrukturinvestering, som andre stater er uvillige eller ude af stand til at foretage.

Jeg kørte næsten 1.200 miles, fra Abilene til Amarillo og mange steder imellem, denne sommer for at udforske vindeksplosionen i Texas. Jeg ønskede at forstå, hvad der drev denne igangværende boom, og hvad den ultimative grænse kunne være. Hvor meget vindkraft kan Texas-nettet absorbere, økonomisk og fysisk? Og kan andre stater og andre nationer opnå, hvad Texas har, eller er der forhold her, som vil være vanskelige eller umulige at gengive andre steder?

Efterforskning

Russ Petty ved døren til en af ​​de møller, som Invenergy driver i henhold til en lejekontrakt med sin familie.

Guy Payne er en af ​​modtagerne af vindboomet. En tidligere fængselsbetjent, han kørte en kædebus – brugt til at transportere lænkede fanger – da jeg begyndte at passere alle disse vindmøller, husker han. I 2003 nævnte en ven, der havde forladt korrektionsbranchen, mulighederne inden for vindenergi: gratis træning, god løn og goder, udendørs arbejde og en meget lavere chance for at blive overfaldet af en dømt. Efter et seks måneders uddannelsesprogram hos General Electric i Tehachapi, Californien, blev Payne vindmølletekniker, et job, der kombinerer mange funktioner: elektriker, mekaniker, tårnbestiger, nødberedskab. Han fører nu tilsyn med 65 teknikere for en vindudvikler, Invenergy, der arbejder på flere farme. En af dem, med 100 General Electric-turbiner, ligger i bomuldsmarker øst for Lubbock, på kanten af ​​det, de lokale kalder Caprock, og geografer kalder det Almindelig staket . Denne enorme mesa, som dækker meget af det nordvestlige Texas og det østlige New Mexico, har nogle af de bedste, mest konsekvente vinde på det nordamerikanske kontinent - ofte et godt stykke over de 28 miles i timen, der er ideel til at generere elektricitet.

Den dag, jeg besøgte, gjorde Payne sig klar til at bringe Invenergys seneste Texas-farm online. Et kompleks på 257 megawatt, der vil dække 66 kvadratkilometer af bomuldsmarker og krat, Wake Wind Energy Center illustrerer, hvor hurtigt sådanne farme kan spire: Jorden blev brudt i januar, og møllerne var på vej til at have fuld strømproduktion i oktober .

Opkaldt efter en lille spøgelsesby, der i dag kun er præget af en antik bomuldsgin, inkorporerer Wake avanceret teknologi: 260 fods tårne ​​med rotorer på 330 fod i diameter og avanceret software, der gør det muligt for teknikere at fejlfinde turbinerne vha. bærbare computere. Hurtige forbedringer i teknologien har gjort møller så meget billigere at bygge og nemmere at vedligeholde, at vindkraft nærmest konkurrerer med elektricitet fra naturgas alene på prisen. (Vindkraftoperatører er subsidieret af føderale skattefradrag og af de langdistancetransmissionslinjer, der blev bygget for skattebetalernes regning.)

Wake er også karakteristisk på en anden måde: Det meste af den elektricitet, der produceres her, vil gå direkte til to virksomheder, glasfibergiganten Owens Corning og Equinix, som driver store datacentre i Dallas. Faktisk er et stigende antal vindmølleparker i Texas finansieret af virksomheder, der ønsker at fastholde en pris for strøm over 20 år. Facebook sagde for eksempel sidste år, at det vil samarbejde om opførelsen af ​​en 200 megawatt vindmøllepark nær dets nye datacenter på 1 milliard dollars i Fort Worth, hvilket gør det muligt for det at hævde, at anlægget (som vil få sin strøm fra det almindelige net i Texas) ) vil blive drevet af 100 procent vedvarende energi. Og Google, som allerede har investeret 75 millioner dollars i en vindmøllepark nær Amarillo, planlægger at samarbejde med Invenergy på et nyt 225 megawatt-anlæg nord for Lubbock.

Til venstre: En vaffel fra staten Texas, almindelig i gratis hotelmorgenmad i Sweetwater. Center: Et modent bomuldsfrø, klar til høst. Til højre: Et skilt uden for en kirke i Harper afspejler områdets traditionelle afhængighed af bomuldsavl.

Til venstre: En vaffel fra staten Texas, almindelig i gratis hotelmorgenmad i Sweetwater. Center: Et modent bomuldsfrø, klar til høst. Til højre: Et skilt uden for en kirke i Harper afspejler områdets traditionelle afhængighed af bomuldsavl.

Til venstre: En vaffel fra staten Texas, almindelig i gratis hotelmorgenmad i Sweetwater. Center: Et modent bomuldsfrø, klar til høst. Til højre: Et skilt uden for en kirke i Harper afspejler områdets traditionelle afhængighed af bomuldsavl.

En af grundene til, at alt dette sker, er, at Texas deregulerede sit elmarked i 2002, hvilket tvang strømgeneratorer, transmissionsudbydere og elforhandlere til at skilles. I modsætning til deregulering i Californien, som førte til et næsten sammenbrud af nettet og en række større strømafbrydelser i 2000 og 2001, har politikken i Texas for det meste fungeret som planlagt, takket være effektiv netdrift og overfloden af ​​transmissionsledninger i CREZ netværk. Der er ingen tilsynsmyndigheder, ingen tilladelser, ingen vindlove, siger Rod Wetsel, en advokat i Sweetwater, som har specialiseret sig i vindlejekontrakter, og som er cowrote Vindloven , den endelige tekst om vindkraftens lovlighed. Det er ligesom efterforskning: du kan dybest set satse dit krav og bygge dit projekt.

Det betyder, at du også kan miste din skjorte. Milliardær oliemand T. Boone Pickens blev tvunget til at trække sig ud af sine storslåede planer for verdens største vindmøllepark i det nordlige Texas efter at have brugt mere end 2 milliarder dollars – hovedsageligt fordi han var for tidlig til at markedsføre. Det var før CREZ, siger Wetsel. Hvis han havde ventet et par år, havde han haft det fint.

Ustoppelig

En ældre vindteknologi udstillet i byen Coleman.

Et par snehvide kvæghejrer vingede hen over en mark med lucerne, da jeg trak op til Clear Crossing Substation, 30 miles fra den nærmeste by i det tomme kratland i Haskell County. Bygget til en pris af $42 millioner af Electric Transmission Texas, et joint venture mellem American Electric Power og Warren-Buffetts Berkshire Hathaway Energy Company, er Clear Crossing en 345 kilovolt omstillingsstation, et waypoint på nettet af CREZ-linjer, der strækker sig fra Amarillo til San Antonio, 500 miles mod syd, og fra Odessa 550 miles øst til Dallas. Clear Crossing samler strøm fra ledningerne, der løber fra vindmølleparkerne i nord og vest, og sender den mod øst. Elledningerne summede i 100°-dagen, da Greg Blair, en AEP-talsmand, og jeg stod og betragtede det 40 hektar store kompleks af afbrydere og ledninger. På den anden side af vejen var en stor solcellegård, ejet af San Antonios kommunale forsyning, under opførelse.

Der er masser af åbne rum herude til store projekter som disse, bemærkede Blair i en underdrivelse i Texas-størrelse.

Elektrisk transmission Texas har bygget mere end en femtedel af det 3.600-mile CREZ-system i det seneste årti. Det system er Texas' svar på vindkraftens grundlæggende dilemma: Den bedste vind til at generere elektricitet er fjerntliggende steder, hvor ingen ønsker at bo, delvist fordi det blæser så forbandet. Uden CREZ ville der ikke være nogen vindboom i Texas.

Er det muligt at have for meget vind? Svaret er ja, absolut.

CREZ blev bygget under Rick Perry, den republikanske guvernør i den lille regering, der styrede staten fra 2000 til 2015. Det er klart nu, siger Jeff Clark fra Wind Coalition, at CREZ bør anerkendes som et af de mest visionære infrastrukturprojekter, der nogensinde er bygget i Texas.

Det var muligt, fordi Texas er den eneste amerikanske stat med sit eget elnet. Det kontinentale USA har tre primære net: Eastern Interconnection, Western Interconnection og Electric Reliability Council of Texas, eller ERCOT. De to første dækker flere stater, mens ERCOT kun opererer i Texas og dækker tre fjerdedele af staten. Det kan investere i og bygge langdistancetransmissionsledninger, som det, lovgivere og statslige regulatorer finder passende, uden den mellemstatslige politiske skænderi, der har blokeret andre ambitiøse langdistancetransmissionsprojekter, der er planlagt på tværs af statslinjer.

Rod Wetsel, vindadvokat og langdistancemotorcyklist, i en bomuldsmark, der fungerer som en vindmøllepark.

Så ustoppelig er Texas-vindboomet dog, at selv CREZ-systemet begynder at nå fuld kapacitet. På særligt blæsende tidspunkter er nogle vindmølleparker endt med at være reelt strandet, uden at det er muligt at få strøm østpå til byerne. Det skete med en af ​​Invenergys vindmølleparker i januar, da overbelastningen steg på transmissionslinjerne, og den ikke kunne eksportere sin elektricitet - selv da den tilbød at betale forsyningsselskaber $22 per megawatt-time for at tage den. I mellemtiden forventes nye solenergiprojekter i regionen at tilføje yderligere 2.200 megawatt kapacitet, med yderligere 7.000 under undersøgelse. Efter at have brugt milliarder af dollars på et transmissionssystem, står staten nu over for at bruge flere hundrede millioner på at udvide det - en demonstration af, hvor dyrt og kompliceret det er at skifte fra fossile brændstoffer til vedvarende energi, selv hvor betingelserne er optimale .

For meget vind?

Selvom vindmølleparker nogle gange skal betale kunder for at tage strømmen fra deres hænder, kan de tjene penge på grund af den føderale skattefradrag for vindudviklere. Men det tilskud begynder at udfase næste år, inden det udløber helt i 2020. Det er, når vindkraftens sande økonomi bliver tydelig. Strøm fra vind er generelt stadig dyrere end strøm fra fossile brændstoffer. Især med nutidens lave elpriser, drevet af en overflod af naturgas, er det svært at forestille sig, hvordan alle disse nye vindmølleparker, der spirer i badlandsområdet, kan være konkurrencedygtige uden betydelig direkte og indirekte støtte på stats- og føderalt niveau, siger Kenneth Starcher, fhv. direktør for Alternative Energy Institute ved West Texas A&M University.

Så er der de fysiske udfordringer. Selvom det kan virke, som om det en dag er muligt at få 35 procent af landets energi fra vind, er det vanskeligt at stole på vind for mere end 20 eller 25 procent af det samlede antal på grund af vindens variabilitet, som påvirker systemet på flere måder. Da netoperatøren skal matche udbuddet med efterspørgslen på minut-for-minut-basis, skal reservekraft - for det meste naturgasanlæg i disse dage - kompensere, når vinden holder op med at blæse og stige hurtigt for at udfylde hullet. (Det kan også ske, når der er for meget vind: når det blæser hårdere end 64 miles i timen, lukker møllerne ned for at forhindre skade.) At kræve, at generatorer holder fossile brændselsanlæg kørende, selv når der ikke er noget marked for deres strøm, bidrager effektivt til de samlede omkostninger ved vind. Vindens variation påvirker også strømkvaliteten - nettets evne til at levere elektricitet inden for visse spændings- og frekvensområder.

På grund af sådanne problemer, et nyt studie fra National Renewable Energy Laboratory antyder, at den østlige halvdel af USA ville kæmpe for at stole på intermitterende vedvarende kilder til mere end en tredjedel af sin elektricitet selv med massive investeringer i nye transmissionslinjer.

Er det muligt at få for meget vind i forhold til problemer eller udfordringer systemoperatøren vil have? Svaret er ja, absolut, siger Bill Cannon, vicepræsident for den amerikanske afdeling af Sumitomo, som har bygget og ejer vindmølleparker. Jo mere vind du har, jo større er udfordringen. Hvad angår den perfekte mængde vind, tror jeg ikke, at nogen har det svar.

Solen står op over Caprock på Mesquite Creek vindmølleparken.

Olie blev opdaget på denne ranch i 1950'erne. Brønden fungerer stadig, men er i dag omgivet af turbiner.

Teknologiske fremskridt inden for energilagring, netdriftssoftware og vindmøller kan gøre det muligt at integrere mere og mere vindkraft. Men hvor meget? Det svar vil næsten helt sikkert blive fundet i Texas i løbet af de næste fem til 10 år. Og det vil have dybtgående konsekvenser for vindkraftens fremtid. For hvis Texas ikke kan inkorporere meget mere vindkraft, kan det nok ikke lade sig gøre nogen steder. Ud over transmissionslinjerne og det næsten statsdækkende net har Texas masser af ubesat territorium til store, ekspansive vindmølleparker. Det har du ikke på den østlige kyst, eller i det dybe syd, eller endda i Californien, hvor fast ejendom er dyrt, og næsten al vindproduktionskapacitet er samlet i tre områder. Offshore vindmølleparker er en anden mulighed, men de rummer transmissions- og politiske udfordringer, der indtil videre har begrænset deres omfang i USA.

Der er også noget mindre håndgribeligt i Texas, noget ved kulturen. Texanere har aldrig været bange for at bo tæt på stor energiinfrastruktur, hvad enten det er pumpejackerne fra Eagle Ford-skiferformationen eller de enorme raffinaderier ved kysten. Modstanden mod Big Wind i andre stater, hvor turbiner betragtes som fugledræbende øjensår, er ikke en faktor. I sidste ende kan vindboomet her understrege grænserne for vedvarende energi lige så meget, som det fremhæver mulighederne.

Denne historie blev opdateret den 13. oktober for at rette karakteriseringen af ​​NREL-rapporten om grænserne for vedvarende energi på nettet i det østlige USA.

skjule