De enige echte Texas Wind Boom

GETTY IMAGES

Rolan Petty stak met een laarsteen in de aarde en keek omhoog naar de brandende zon in het westen van Texas. Ik noem het boeren op geloof, zei hij over zijn niet-geïrrigeerde katoenboerderij. Je hebt er gewoon vertrouwen in dat het gaat regenen.

Als het niet komt, heeft Petty een back-up inkomstenstroom: leasekosten. Overal om ons heen, 50 meter hoog boven Petty's maaidorser en de struikgewas uitziende katoenplanten in nette rijen, stond een woud van windturbines dat zich uitstrekte tot aan de horizon. Petty's land op de dorre vlakte van West-Texas ligt aan de rand van het enorme Horse Hollow-windpark, met 430 turbines verspreid over 73 vierkante mijl. Het was het grootste windmolenpark ter wereld toen het in 2006 werd voltooid. Petty's familie verhuurt land aan Horse Hollow en een ander windpark in het gebied, waarmee ze ongeveer $ 7.500 per jaar verdienen aan elk van de tientallen turbines op hun terrein. Windenergie is een grote meevaller geworden voor de Pettys, net als voor veel landeigenaren in Texas, waardoor Rolan en zijn ouders en drie broers elk jaar honderdduizenden dollars kunnen verdienen, of de regen nu komt of niet. En de Petty Farm is slechts een kleine speler in de grootste hausse op het gebied van hernieuwbare energie die de Verenigde Staten ooit hebben gezien.

Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van november 2016

• Zie de rest van het nummer
• Abonneren

Met een capaciteit van bijna 18.000 megawatt zou Texas, als het een land was, de zesde grootste generator van windenergie ter wereld zijn, net achter Spanje. Nu bereidt Texas zich voor om enkele duizenden megawatt meer toe te voegen - ongeveer gelijk aan de windcapaciteit die in heel Californië te vinden is. De meeste van deze turbines staan ​​in het westen van Texas, een van de meest desolate en winderige streken van de continentale Verenigde Staten. Vijftien jaar geleden, toen de basis voor deze hausse werd gelegd, had dit gebied weinig anders dan katoen- en graanboerderijen, olievelden, struikgewas en droge rivierbeddingen, en kleine steden die grotendeels verwelkten.

Een turbine bij het Horse Hollow windpark.

Tegenwoordig is het een land van spichtige witte turbines langs de snelwegen - en de zakken van landeigenaren. 'S Nachts, wanneer de wind het sterkst en stabiel waait, als je opvalt in een van de velden, kun je de grote wieken een spookachtig geluid horen maken. shoop-shoop geluid als ze draaien. Windenergie heeft welvaart gebracht in steden die minder dan een generatie geleden letterlijk opdroogden. In de droogte van 2011 zouden veel mensen hier in de buurt faillissement hebben aangevraagd als de turbines er niet waren geweest, zei Russ Petty, een van Rolan's broers, die me een rondleiding door het pand gaf. Wat het heeft gedaan, is geholpen dit land in de familie te houden.

Het heeft ook aangetoond dat een grote staat een aanzienlijk deel van zijn stroom uit hernieuwbare bronnen kan halen zonder noemenswaardige verstoringen, mits het juiste beleid en de juiste infrastructuurinvesteringen. Het rapport van het Amerikaanse ministerie van Energie uit 2015 Windvisie een doel gesteld om in 2050 35 procent van alle elektriciteit in het land uit wind te halen, tegen 4,5 procent vandaag. In Texas is dat aantal soms al overschreden: op verschillende winderige dagen afgelopen winter leverde windenergie kortstondig meer dan 40 procent van de elektriciteit van de staat. Voor voorstanders van windenergie is Texas een voorbeeld voor de rest van het land.

Maar het laat ook zien wat windenergie niet kan bereiken. Over het algemeen vertegenwoordigt wind nog steeds minder dan 20 procent van de opwekkingscapaciteit van de staat - een aantal dat op rustige, hete zomerdagen in de lage enkele cijfers duikt. En zelfs met de hausse op het gebied van windenergie waren de totale geschatte koolstofemissies van de staat de hoogste van het land in 2013, het meest recente jaar waarvoor gegevens beschikbaar zijn - een stijging van 5 procent ten opzichte van het voorgaande jaar.

Een verlaten tankstation dat is omgewaaid door sterke woestijnwinden, net ten noorden van de Mexicaanse grens.

Bovendien zijn de omstandigheden die de hausse in Texas hebben gestimuleerd, misschien niet gemakkelijk te dupliceren. Texas wordt niet alleen geteisterd door meestal constante wind, maar het heeft iets wat de meeste andere plaatsen missen: een gigantisch transmissiesysteem dat werd gebouwd om elektriciteit van de desolate westelijke en noordelijke delen van de staat naar de grote steden in het zuiden en oosten te brengen, inclusief Dallas, Austin, San Antonio en Houston. Onder een programma dat bekend staat als Competitive Renewable Energy Zones, of CREZ, werden de hoogspanningslijnen in 2007 goedgekeurd en kostte het bijna $ 7 miljard om te bouwen. Ze hebben een paar dollar per maand toegevoegd aan de elektriciteitsrekeningen van woningen, maar ze zien er nu uit als een vooruitziende investering in infrastructuur die andere staten niet willen of kunnen doen.

Ik heb deze zomer bijna 1200 mijl gereden, van Abilene naar Amarillo en vele plaatsen daartussenin, om de windexplosie in Texas te verkennen. Ik wilde begrijpen wat deze aanhoudende hausse dreef, en wat de ultieme limiet zou kunnen zijn. Hoeveel windenergie kan het elektriciteitsnet in Texas opnemen, economisch en fysiek? En kunnen andere staten en andere naties bereiken wat Texas heeft, of zijn er hier omstandigheden die moeilijk of onmogelijk te reproduceren zijn ergens anders?

prospectie

Russ Petty bij de deur van een van de turbines die Invenergy met zijn gezin huurt.

Guy Payne is een van de begunstigden van de windboom. Hij was een voormalige gevangenisbewaker en bestuurde een kettingbus - die werd gebruikt om geketende gevangenen te vervoeren - toen ik langs al deze windturbines begon te lopen, herinnert hij zich. In 2003 noemde een vriend die de correctieafdeling had verlaten, de mogelijkheden die windenergie biedt: gratis training, goed loon en secundaire arbeidsvoorwaarden, buitenwerk en een veel kleinere kans om door een veroordeelde te worden aangevallen. Na een opleiding van zes maanden bij General Electric in Tehachapi, Californië, werd Payne windturbinetechnicus, een baan die veel functies combineert: elektricien, monteur, torenklimmer, eerstehulpverlener bij noodgevallen. Hij geeft nu leiding aan 65 technici voor een windontwikkelaar, Invenergy, die op meerdere boerderijen werkt. Een van hen, met 100 General Electric-turbines, staat in katoenvelden ten oosten van Lubbock, aan de rand van wat de lokale bevolking de Caprock noemt en geografen de gewoon uitgezet . Deze uitgestrekte mesa, die een groot deel van Noordwest-Texas en Oost-New Mexico beslaat, heeft een aantal van de beste, meest consistente wind op het Noord-Amerikaanse continent - vaak ruim boven de 45 kilometer per uur die ideaal is voor het opwekken van elektriciteit.

De dag dat ik er was, maakte Payne zich klaar om de nieuwste Texas-boerderij van Invenergy online te brengen. Het Wake Wind Energy Center, een complex van 257 megawatt dat 66 vierkante mijl aan katoenvelden en struikgewas zal beslaan, illustreert hoe snel dergelijke boerderijen kunnen ontkiemen: de grond werd in januari gebroken en de turbines lagen op schema om in oktober op volle kracht te produceren .

Wake, genoemd naar een kleine spookstad die vandaag de dag alleen wordt gekenmerkt door een antieke katoenen jenever, bevat de modernste technologie: torens van 80 meter hoog met rotors van 30 meter in diameter en geavanceerde software waarmee technici problemen met de turbines kunnen oplossen met behulp van laptops. Door snelle technologische verbeteringen zijn turbines zo veel goedkoper te bouwen en gemakkelijker te onderhouden dat windenergie alleen al qua prijs bijna concurreert met elektriciteit uit aardgas. (Windkrachtcentrales worden gesubsidieerd door federale belastingverminderingen en door de langeafstandstransmissielijnen die op kosten van de belastingbetaler zijn gebouwd.)

Wake is ook op een andere manier onderscheidend: het grootste deel van de elektriciteit die hier wordt geproduceerd, gaat rechtstreeks naar twee bedrijven, glasvezelgigant Owens Corning en Equinix, die big datacenters in Dallas exploiteren. In feite wordt een groeiend aantal windparken in Texas gefinancierd door bedrijven die gedurende 20 jaar een prijs voor stroom willen vastleggen. Facebook, bijvoorbeeld, zei vorig jaar dat het zal samenwerken bij de bouw van een windmolenpark van 200 megawatt in de buurt van zijn nieuwe datacenter van $ 1 miljard in Fort Worth, waardoor het kan beweren dat de faciliteit (die zijn stroom zal krijgen van het reguliere elektriciteitsnet in Texas) ) zal worden aangedreven door 100 procent hernieuwbare energie. En Google, dat al $ 75 miljoen heeft geïnvesteerd in een windmolenpark in de buurt van Amarillo, is van plan om samen te werken met Invenergy aan een nieuwe 225-megawatt-faciliteit ten noorden van Lubbock.

Links: een wafel uit de staat Texas, gebruikelijk in gratis hotelontbijten in Sweetwater. Midden: Een rijp katoenzaad, klaar voor de oogst. Rechts: Een bord buiten een kerk in Harper weerspiegelt de traditionele afhankelijkheid van het gebied van katoenteelt.

Links: een wafel uit de staat Texas, gebruikelijk in gratis hotelontbijten in Sweetwater. Midden: Een rijp katoenzaad, klaar voor de oogst. Rechts: Een bord buiten een kerk in Harper weerspiegelt de traditionele afhankelijkheid van het gebied van katoenteelt.

Links: een wafel uit de staat Texas, gebruikelijk in gratis hotelontbijten in Sweetwater. Midden: Een rijp katoenzaad, klaar voor de oogst. Rechts: Een bord buiten een kerk in Harper weerspiegelt de traditionele afhankelijkheid van het gebied van katoenteelt.

Een van de redenen waarom dit allemaal gebeurt, is dat Texas zijn elektriciteitsmarkt in 2002 dereguleerde, waardoor stroomopwekkers, transmissieleveranciers en elektriciteitswinkels moesten scheiden. In tegenstelling tot de deregulering in Californië, die leidde tot een bijna-instorting van het net en een reeks grote stroomstoringen in 2000 en 2001, heeft het beleid in Texas grotendeels gewerkt zoals gepland, dankzij efficiënte netoperaties en de overvloed aan transmissielijnen in de CREZ netwerk. Er is geen regelgevende instantie, geen vergunning, geen windwetten, zegt Rod Wetsel, een advocaat in Sweetwater die gespecialiseerd is in windhuur en medeverantwoordelijk is voor Wind wet , de definitieve tekst over de wettigheid van windenergie. Het is net als prospectie: je kunt in principe je claim gaan inzetten en je project bouwen.

Dat betekent dat je ook je shirt kunt verliezen. Miljardair olieman T. Boone Pickens werd gedwongen zijn grootse plannen voor 's werelds grootste windmolenpark, in Noord-Texas, in te trekken nadat hij meer dan $ 2 miljard had uitgegeven - voornamelijk omdat hij te vroeg was om op de markt te komen. Dat was pre-CREZ, zegt Wetsel. Als hij een paar jaar had gewacht, was het goed geweest.

niet te stoppen

Een oudere windtechnologie te zien in de stad Coleman.

Een paar sneeuwwitte koereigers vlogen over een veld met alfalfa toen ik stopte bij het Clear Crossing Substation, 50 kilometer van de dichtstbijzijnde stad in het lege kreupelhout van Haskell County. Clear Crossing, gebouwd voor een bedrag van $ 42 miljoen door Electric Transmission Texas, een joint venture tussen American Electric Power en Warren-Buffett's Berkshire Hathaway Energy Company, is een schakelstation van 345 kilovolt, een waypoint op het web van CREZ-lijnen dat zich uitstrekt van Amarillo naar San Antonio, 500 mijl naar het zuiden, en van Odessa 350 mijl naar het oosten naar Dallas. Clear Crossing haalt stroom op van de leidingen die lopen van de windparken in het noorden en westen en stuurt deze naar het oosten. De hoogspanningsleidingen zoemden in de 100°-dag terwijl Greg Blair, een AEP-woordvoerder, en ik stond te kijken naar het 40 hectare grote complex van stroomonderbrekers en draden. Aan de overkant van de weg was een groot zonnepark in aanbouw, eigendom van het gemeentelijk nutsbedrijf van San Antonio.

Er zijn hier tal van grote open ruimtes voor grote projecten zoals deze, merkte Blair op in een understatement ter grootte van Texas.

Electric Transmission Texas heeft het afgelopen decennium meer dan een vijfde van het 3.600 mijl lange CREZ-systeem gebouwd. Dat systeem is het antwoord van Texas op het fundamentele dilemma van windenergie: de beste wind voor het opwekken van elektriciteit is op afgelegen plaatsen waar niemand wil wonen, deels omdat het zo verdomd winderig is. Zonder CREZ zou er geen windstoot zijn in Texas.

Is het mogelijk om te veel wind te hebben? Het antwoord is ja, absoluut.

CREZ werd gebouwd onder Rick Perry, de kleine republikeinse gouverneur die de staat bestuurde van 2000 tot 2015. Het is nu duidelijk, zegt Jeff Clark van de Wind Coalition, dat CREZ moet worden erkend als een van de meest visionaire infrastructuurprojecten ooit gebouwd in Texas.

Het was mogelijk omdat Texas de enige Amerikaanse staat is met een eigen elektriciteitsnet. De continentale VS heeft drie primaire netwerken: de Eastern Interconnection, de Western Interconnection en de Electric Reliability Council of Texas, of ERCOT. De eerste twee bestrijken meerdere staten, terwijl ERCOT alleen in Texas actief is en driekwart van de staat bestrijkt. Het kan investeren in en bouwen van langeafstandstransmissielijnen zoals het, wetgevers en regelgevende instanties van de staat nodig achten, zonder het politieke gekibbel tussen de staten dat andere ambitieuze langeafstandstransmissieprojecten die over de staatsgrenzen gepland zijn, heeft geblokkeerd.

Rod Wetsel, windadvocaat en langeafstandsmotorrijder, in een katoenveld dat ook dienst doet als windmolenpark.

De wind in Texas is echter zo onstuitbaar dat zelfs het CREZ-systeem zijn volledige capaciteit begint te bereiken. In bijzonder winderige tijden zijn sommige windparken uiteindelijk effectief gestrand, zonder een manier om stroom naar het oosten naar de steden te krijgen. Dat overkwam een ​​van de windparken van Invenergy in januari, toen de congestie op de transmissielijnen toenam en het zijn elektriciteit niet kon exporteren, zelfs niet toen het aanbood nutsbedrijven $ 22 per megawattuur te betalen om het te nemen. Ondertussen zullen nieuwe zonne-energieprojecten in de regio naar verwachting nog eens 2.200 megawatt aan capaciteit toevoegen, met nog eens 7.000 in studie. Na miljarden dollars te hebben uitgegeven aan een transmissiesysteem, staat de staat nu voor honderden miljoenen meer om het uit te breiden - een demonstratie van hoe duur en ingewikkeld het is om van fossiele brandstoffen over te schakelen op hernieuwbare energie, zelfs als de omstandigheden optimaal zijn .

Te veel wind?

Zelfs als windparken soms klanten moeten betalen om de stroom uit handen te nemen, kunnen ze geld verdienen dankzij het federale belastingkrediet voor windontwikkelaars. Maar die subsidie ​​begint volgend jaar af te bouwen voordat hij in 2020 volledig afloopt. Dan wordt de ware economie van windenergie duidelijk. Stroom uit wind blijft over het algemeen duurder dan stroom uit fossiele brandstoffen. Vooral bij de huidige lage elektriciteitsprijzen, aangedreven door een overvloed aan aardgas, is het moeilijk voor te stellen hoe al deze nieuwe windparken die in de badlands ontkiemen, concurrerend kunnen zijn zonder significante directe en indirecte steun op staats- en federaal niveau, zegt Kenneth Starcher, voormalig directeur van het Alternative Energy Institute aan de West Texas A&M University.

Dan zijn er de fysieke uitdagingen. Hoewel het lijkt alsof het op een dag haalbaar is om 35 procent van de stroom van het land uit wind te halen, is het moeilijk om voor meer dan 20 of 25 procent van het totaal op wind te vertrouwen vanwege de variabiliteit van de wind, die het systeem op meerdere manieren beïnvloedt. Aangezien de netbeheerder het aanbod van minuut tot minuut moet afstemmen op de vraag, moet reservevermogen - tegenwoordig vooral aardgascentrales - compenseren wanneer de wind stopt met waaien, en snel toenemen om het gat op te vullen. (Dat kan ook gebeuren als er te veel wind is: wanneer het harder waait dan 64 mijl per uur, worden de turbines uitgeschakeld om schade te voorkomen.) De noodzaak van generatoren om fossiele-brandstofcentrales draaiende te houden, zelfs als er geen markt voor hun stroom is, draagt ​​effectief bij aan de totale kosten van wind. De variabiliteit van wind heeft ook invloed op de stroomkwaliteit: het vermogen van het net om elektriciteit te leveren binnen bepaalde spannings- en frequentiebereiken.

Door dergelijke problemen een nieuwe studie van het National Renewable Energy Laboratory suggereert dat de oostelijke helft van de VS moeite zou hebben om te vertrouwen op intermitterende hernieuwbare bronnen voor meer dan een derde van zijn elektriciteit, zelfs met enorme investeringen in nieuwe transmissielijnen.

Is het mogelijk om te veel wind te hebben, in termen van problemen of uitdagingen die de netbeheerder zal hebben? Het antwoord is ja, absoluut, zegt Bill Cannon, vice-president van de Amerikaanse divisie van Sumitomo, die windparken heeft gebouwd en bezit. Hoe meer wind je hebt, hoe groter de uitdaging. Wat de perfecte hoeveelheid wind betreft, denk ik niet dat iemand dat antwoord heeft.

De zon komt op boven de Caprock op het Mesquite Creek windpark.

Op deze ranch werd in de jaren vijftig olie ontdekt. De put werkt nog steeds, maar wordt tegenwoordig omringd door turbines.

Technologische vooruitgang op het gebied van energieopslag, software voor netbeheer en windturbines zou het mogelijk kunnen maken om steeds meer windenergie te integreren. Maar hoeveel? Dat antwoord zal de komende vijf tot tien jaar vrijwel zeker in Texas worden gevonden. En dat zal ingrijpende gevolgen hebben voor de toekomst van windenergie. Want als Texas niet veel meer windenergie kan opnemen, kan het waarschijnlijk nergens worden gedaan. Buiten de transmissielijnen en het bijna over de gehele staat bestaande net, heeft Texas veel onbezet gebied voor enorme, uitgestrekte windparken. Dat heb je niet aan de oostkust, of in het diepe zuiden, of zelfs niet in Californië, waar onroerend goed duur is en bijna alle windopwekkingscapaciteit is geclusterd in drie gebieden. Offshore windparken zijn een andere mogelijkheid, maar ze brengen transmissie- en politieke uitdagingen met zich mee die tot nu toe hun reikwijdte in de VS hebben beperkt.

Er is ook iets minder tastbaars in Texas, iets met de cultuur. Texanen zijn nooit bang geweest om dicht bij grote energie-infrastructuur te wonen, of het nu gaat om de pompjacks van de schalieformatie Eagle Ford of de enorme raffinaderijen aan de kust. De oppositie tegen Big Wind in andere staten, waar turbines worden beschouwd als vogeldodende ogen, speelt geen rol. Uiteindelijk kan de windboom hier de grenzen van hernieuwbare energie net zo goed onderstrepen als de mogelijkheden.

Dit verhaal is op 13 oktober bijgewerkt om de karakterisering van het NREL-rapport over de limieten van hernieuwbare energiebronnen op het net in het oosten van de VS te corrigeren.

zich verstoppen