The One and Only Texas Wind Boom

GETTY BILDER

Rolan Petty högg i smutsen med en stöveltå och tittade upp mot den stekande solen i västra Texas. Jag kallar det att odla på tro, sa han om sin obevattnade bomullsgård. Du har bara tro på att regnet kommer.

Om det inte kommer har Petty en reservinkomstström: leasingavgifter. Runt omkring oss, som tornar upp sig 150 fot över Pettys skördetröska och de skuriga bomullsväxterna i prydliga rader, stod en skog av vindkraftverk som sträckte sig till horisonten. Pettys land på den torra slätten i västra Texas ligger i utkanten av den enorma vindkraftsparken Horse Hollow, med 430 turbiner utspridda över 73 kvadratkilometer. Det var den största vindkraftsparken i världen när den stod färdig 2006. Pettys familj arrenderar mark till Horse Hollow och en annan vindkraftpark i området, vilket tjänar cirka 7 500 dollar per år på var och en av de flera dussin turbinerna på deras fastighet. Vindkraft har blivit ett stort oväntat för familjen Pettys, som det har gjort för många markägare i Texas – vilket gör att Rolan och hans föräldrar och tre bröder kan tjäna hundratusentals dollar varje år oavsett om regnet kommer eller inte. Och Petty-gården är bara en liten aktör i den största boom av förnybar energi som USA någonsin har sett.

Den här berättelsen var en del av vårt novembernummer 2016

• Se resten av frågan
• Prenumerera

Med nästan 18 000 megawatts kapacitet skulle Texas, om det var ett land, vara den sjätte största vindkraftsgeneratorn i världen, precis bakom Spanien. Nu förbereder Texas sig på att lägga till flera tusen megawatt mer – ungefär lika med vindkapaciteten som finns i hela Kalifornien. De flesta av dessa turbiner finns i västra Texas, en av de mest ödsliga och blåsiga regionerna på det kontinentala USA. För femton år sedan, när grunden för denna högkonjunktur sattes, hade detta område lite annat än bomulls- och spannmålsodlingar, oljefält, buskmarker och torra flodbäddar och små städer som mestadels höll på att vissna.

En turbin vid vindkraftsparken Horse Hollow.

Idag är det ett land med spinkiga vita turbiner som kantar motorvägarna – och markägarnas fickor. På natten, när vinden blåser starkast och stabilast, om du sticker ut på ett av fälten kan du höra de stora bladen göra en spöklik shoop-shoop ljud när de vänder sig. Vindkraft har gett välstånd till städer som bokstavligen höll på att torka ut för mindre än en generation sedan. Under torkan 2011 skulle många människor häromkring ha ansökt om konkurs om det inte vore för turbinerna, sa Russ Petty, en av Rolans bröder, som gav mig en rundtur i fastigheten. Vad det har gjort har hjälpt till att behålla detta land i familjen.

Den har också visat att en stor stat kan få en betydande del av sin kraft från förnybara källor utan betydande störningar, givet rätt politik och rätt infrastrukturinvesteringar. USA:s energidepartements rapport för 2015 Vindseende satte ett mål att få 35 procent av all el i landet från vind 2050, upp från 4,5 procent i dag. I Texas har den siffran ibland redan överskridits: flera blåsiga dagar i vintras levererade vindkraften under kort tid mer än 40 procent av statens el. För vindkraftsförespråkare är Texas en modell för resten av landet.

Men det avslöjar också vad vindkraft inte kan åstadkomma. Sammantaget representerar vinden fortfarande mindre än 20 procent av statens produktionskapacitet - ett antal som sjunker in i de låga ensiffriga siffrorna under lugna, varma sommardagar. Och även med vindkraftsboomen var statens totala beräknade koldioxidutsläpp de högsta i landet 2013, det senaste året för vilket data finns tillgänglig - en ökning med 5 procent från föregående år.

En övergiven bensinstation blåst omkull av starka ökenvindar, strax norr om den mexikanska gränsen.

Vad mer är, de förhållanden som har stimulerat Texass boom kanske inte är lätt duplicerade. Texas är inte bara genomsökt av vanligtvis stadiga vindar, utan det har något de flesta andra platser saknar: ett gigantiskt transmissionssystem som byggdes för att föra elektricitet från de ödsliga västra och norra delarna av staten till storstäderna i söder och öster, bl.a. Dallas, Austin, San Antonio och Houston. Under ett program känt som Competitive Renewable Energy Zones, eller CREZ, godkändes kraftledningarna 2007 och kostade nästan 7 miljarder dollar att bygga. De har lagt till några dollar i månaden till elräkningarna för bostäder, men de ser nu ut som en framsynt infrastrukturinvestering som andra stater är ovilliga eller oförmögna att göra.

Jag körde nästan 1 200 mil, från Abilene till Amarillo och många ställen däremellan, i somras för att utforska vindexplosionen i Texas. Jag ville förstå vad som drev denna pågående boom och vad den ultimata gränsen kan vara. Hur mycket vindkraft kan Texas-nätet absorbera, ekonomiskt och fysiskt? Och kan andra stater, och andra nationer, uppnå vad Texas har, eller finns det förhållanden här som kommer att vara svåra eller omöjliga att reproducera någon annanstans?

Prospektering

Russ Petty vid dörren till en av turbinerna som Invenergy driver under ett hyresavtal med sin familj.

Guy Payne är en av mottagarna av vindboomen. En före detta fångvaktare, han körde en kedjebuss – som användes för att transportera fjättrade fångar – när jag började passera alla dessa vindkraftverk, minns han. 2003 nämnde en vän som lämnat korrigeringsverksamheten möjligheterna inom vindenergi: gratis utbildning, bra lön och förmåner, utomhusarbete och en mycket lägre chans att bli överfallen av en dömd. Efter ett sex månader långt utbildningsprogram med General Electric i Tehachapi, Kalifornien, blev Payne vindkraftstekniker, ett jobb som kombinerar många funktioner: elektriker, mekaniker, tornklättrare, räddningstjänst. Han leder nu 65 tekniker för en vindutvecklare, Invenergy, som arbetar på flera gårdar. En av dem, med 100 General Electric-turbiner, ligger i bomullsfält öster om Lubbock, i utkanten av vad lokalbefolkningen kallar Caprock och geografer kallar Vanligt staket . Denna stora mesa, som täcker stora delar av nordvästra Texas och östra New Mexico, har några av de bästa, mest konsekventa vinden på den nordamerikanska kontinenten - ofta långt över de 28 miles per timme som är idealisk för att generera elektricitet.

Dagen jag besökte gjorde Payne sig redo att sätta Invenergys senaste Texas-gård online. Wake Wind Energy Center, ett komplex på 257 megawatt som kommer att täcka 66 kvadratkilometer av bomullsfält och buskmarker, illustrerar hur snabbt sådana gårdar kan gro: marken bröts i januari och turbinerna var på väg att ha full kraftproduktion i oktober .

Uppkallad efter en liten spökstad som idag bara är märkt av en antik bomullsgin, innehåller Wake den senaste tekniken: 260 fot torn med rotorer 330 fot i diameter och avancerad programvara som gör att tekniker kan felsöka turbinerna med bärbara datorer. Snabba förbättringar av tekniken har gjort turbiner så mycket billigare att bygga och lättare att underhålla att vindkraft nästan konkurrerar med el från naturgas enbart på pris. (Vindkraftsoperatörer subventioneras av federala skattelättnader och av de långdistansledningar som byggdes på skattebetalarnas bekostnad.)

Wake är särskiljande på ett annat sätt också: det mesta av elen som produceras här kommer att gå direkt till två företag, glasfiberjätten Owens Corning och Equinix, som driver stora datacenter i Dallas. Faktum är att ett växande antal vindkraftsparker i Texas finansieras av företag som vill låsa in ett pris för kraft över 20 år. Facebook sa till exempel förra året att de kommer att samarbeta om byggandet av en 200 megawatts vindkraftspark nära dess nya datacenter för 1 miljard dollar i Fort Worth, vilket gör att det kan hävda att anläggningen (som kommer att få sin kraft från det vanliga Texas-nätet ) kommer att drivas av 100 procent förnybar energi. Och Google, som redan har investerat 75 miljoner dollar i en vindkraftspark nära Amarillo, planerar att samarbeta med Invenergy på en ny 225 megawattsanläggning norr om Lubbock.

Till vänster: En våffla från Texas, vanlig i gratis hotellfrukost i Sweetwater. Mitt: Ett moget bomullsfrö, redo för skörd. Till höger: En skylt utanför en kyrka i Harper återspeglar områdets traditionella beroende av bomullsodling.

Till vänster: En våffla från Texas, vanlig i gratis hotellfrukost i Sweetwater. Mitt: Ett moget bomullsfrö, redo för skörd. Till höger: En skylt utanför en kyrka i Harper återspeglar områdets traditionella beroende av bomullsodling.

Till vänster: En våffla från Texas, vanlig i gratis hotellfrukost i Sweetwater. Mitt: Ett moget bomullsfrö, redo för skörd. Till höger: En skylt utanför en kyrka i Harper återspeglar områdets traditionella beroende av bomullsodling.

En anledning till att allt detta händer är att Texas avreglerade sin elmarknad 2002, vilket tvingade kraftgeneratorer, överföringsleverantörer och elhandlare att separera. Till skillnad från avregleringen i Kalifornien, som ledde till en nästan kollaps av nätet och en serie stora strömavbrott 2000 och 2001, har policyn i Texas mestadels fungerat som planerat, tack vare effektiv nätdrift och överflöd av transmissionsledningar i CREZ nätverk. Det finns ingen tillsynsmyndighet, inga tillstånd, inga vindlagar, säger Rod Wetsel, en advokat i Sweetwater som är specialiserad på vinduthyrning och som har skrivit Vindlag , den definitiva texten om vindkraftens laglighet. Det är som att prospektera: du kan i princip satsa ditt anspråk och bygga ditt projekt.

Det betyder att du också kan tappa din skjorta. Miljardären oljeman T. Boone Pickens tvingades backa ur sina storslagna planer för världens största vindkraftspark, i norra Texas, efter att ha spenderat mer än 2 miljarder dollar – huvudsakligen för att han var för tidig att marknadsföra. Det var före CREZ, säger Wetsel. Om han hade väntat några år hade han varit bra.

Omöjlig att stoppa

En äldre vindteknik som visas i staden Coleman.

Ett par snövita nötkreaturhägrar vinkade över ett fält av alfalfa när jag drog upp till Clear Crossing Substation, 30 miles från närmaste stad i Haskell Countys tomma buskmark. Clear Crossing, byggt till en kostnad av 42 miljoner dollar av Electric Transmission Texas, ett joint venture mellan American Electric Power och Warren-Buffetts Berkshire Hathaway Energy Company, är en 345 kilovolts växelstation, en vägpunkt på nätet av CREZ-linjer som sträcker sig från Amarillo till San Antonio, 500 miles söderut och från Odessa 550 miles österut till Dallas. Clear Crossing hämtar kraft från ledningarna som går från vindkraftsparkerna i norr och väster och skickar den österut. Kraftledningarna brummade under 100°-dagen när Greg Blair, en AEP-talesman, och jag stod och funderade på det 40 hektar stora komplexet av strömbrytare och ledningar. Tvärs över vägen var en stor solgård, som ägs av San Antonios kommunala kraftverk, under uppbyggnad.

Det finns gott om vidöppna utrymmen här för stora projekt som dessa, sa Blair i en underdrift i Texas.

Elektrisk transmission Texas har byggt mer än en femtedel av det 3 600 mil långa CREZ-systemet under det senaste decenniet. Det systemet är Texass svar på vindkraftens grundläggande dilemma: den bästa vinden för att generera el finns på avlägsna platser där ingen vill bo, delvis för att det blåser så jävla. Utan CREZ skulle det inte bli någon vindboom i Texas.

Kan det bli för mycket vind? Svaret är ja, absolut.

CREZ byggdes under Rick Perry, den republikanska guvernören i den lilla regeringen som ledde staten från 2000 till 2015. Det är klart nu, säger Jeff Clark från Wind Coalition, att CREZ bör erkännas som ett av de mest visionära infrastrukturprojekt som någonsin byggts i Texas.

Det var möjligt eftersom Texas är den enda amerikanska staten med eget elnät. Det kontinentala USA har tre primära nät: Eastern Interconnection, Western Interconnection och Electric Reliability Council of Texas, eller ERCOT. De två första täcker flera delstater, medan ERCOT endast verkar i Texas och täcker tre fjärdedelar av delstaten. Det kan investera i och bygga långdistansledningar som det, lagstiftare och statliga tillsynsmyndigheter anser lämpligt, utan det mellanstatliga politiska grälet som har blockerat andra ambitiösa långdistansöverföringsprojekt som planeras över statliga linjer.

Rod Wetsel, vindadvokat och långväga motorcyklist, i ett bomullsfält som fungerar som en vindkraftspark.

Så ostoppbar är Texas-vindboomen dock att även CREZ-systemet börjar nå full kapacitet. Vid särskilt blåsiga tider har vissa vindkraftsparker slutat effektivt strandsatta, utan något sätt att få ström österut till städerna. Det hände med en av Invenergys vindkraftsparker i januari, när trängseln ökade på transmissionsledningarna och den inte kunde exportera sin elektricitet – även när den erbjöd sig att betala 22 dollar per megawattimme för att ta den. Samtidigt förväntas nya solenergiprojekt i regionen lägga till ytterligare 2 200 megawatt kapacitet, med ytterligare 7 000 under utredning. Efter att ha spenderat miljarder dollar på ett transmissionssystem står staten nu inför att spendera hundratals miljoner mer för att bygga ut det – en demonstration av hur kostsamt och komplicerat det är att byta från fossila bränslen till förnybar energi, även där förhållandena är optimala. .

För mycket vind?

Även om vindkraftparker ibland måste betala kunder för att ta strömmen ur händerna, kan de tjäna pengar på grund av den federala skattelättnaden för vindutvecklare. Men den subventionen kommer att börja fasas ut nästa år innan den löper ut helt 2020. Det är då den verkliga ekonomin för vindkraft kommer att bli uppenbar. Kraft från vind är generellt sett dyrare än kraft från fossila bränslen. Särskilt med dagens låga elpriser, drivna av ett överflöd av naturgas, är det svårt att föreställa sig hur alla dessa nya vindkraftsparker som växer fram i de dåliga länderna kan vara konkurrenskraftiga utan betydande direkt och indirekt stöd på statlig och federal nivå, säger Kenneth Starcher, f.d. direktör för Alternative Energy Institute vid West Texas A&M University.

Sedan finns det de fysiska utmaningarna. Även om det kan tyckas som om det en dag är möjligt att få 35 procent av landets kraft från vind, är det svårt att förlita sig på vind för mer än 20 eller 25 procent av totalen på grund av vindens variabilitet, vilket påverkar systemet på flera sätt. Eftersom nätoperatören måste matcha utbudet med efterfrågan på minut för minut, måste reservkraft – mestadels naturgasanläggningar nuförtiden – kompensera när vinden slutar blåsa och snabbt öka för att fylla luckan. (Det kan också hända när det blåser för mycket: när det blåser hårdare än 64 miles i timmen stängs turbinerna av för att förhindra skador.) Att kräva att generatorer ska hålla fossilbränsleanläggningar igång även när det inte finns någon marknad för deras kraft bidrar effektivt till att den totala kostnaden för vind. Vindens variation påverkar också strömkvaliteten - nätets förmåga att tillhandahålla elektricitet inom vissa spännings- och frekvensintervall.

På grund av sådana problem, en ny studie från National Renewable Energy Laboratory föreslår att den östra hälften av USA skulle kämpa för att förlita sig på intermittenta förnybara källor för mer än en tredjedel av sin el även med massiva investeringar i nya transmissionsledningar.

Är det möjligt att få för mycket vind, vad gäller problem eller utmaningar som systemoperatören kommer att ha? Svaret är ja, absolut, säger Bill Cannon, vicepresident för den amerikanska divisionen av Sumitomo, som har byggt och äger vindkraftsparker. Ju mer vind du har, desto större utmaning. När det gäller vad som är den perfekta mängden vind, tror jag inte att någon har det svaret.

Solen går upp över Caprock på Mesquite Creek vindkraftspark.

Olja upptäcktes på denna ranch på 1950-talet. Brunnen är fortfarande i drift men är idag omgiven av turbiner.

Teknologiska framsteg inom energilagring, programvara för nätdrift och vindkraftverk skulle kunna göra det möjligt att integrera mer och mer vindkraft. Men hur mycket? Det svaret kommer nästan säkert att finnas i Texas under de kommande fem till 10 åren. Och det kommer att få djupgående konsekvenser för vindkraftens framtid. För om Texas inte kan införliva mycket mer vindkraft, kan det förmodligen inte göras någonstans. Bortom överföringsledningarna och det nästan statliga nätet har Texas gott om obesatt territorium för enorma, expansiva vindkraftsparker. Det har du inte på den östra kusten, eller i djupa södern, eller ens i Kalifornien, där fastigheter är dyra och nästan all vindkraftskapacitet är samlad i tre områden. Vindkraftsparker till havs är en annan möjlighet, men de har överföring och politiska utmaningar som hittills har begränsat deras omfattning i USA.

Det finns också något mindre påtagligt i Texas, något med kulturen. Texaner har aldrig varit rädda för att bo nära stor energiinfrastruktur, oavsett om det är pumpjackarna från Eagle Fords skifferformation eller de enorma raffinaderierna vid kusten. Motståndet mot Big Wind i andra stater, där turbiner anses vara fågeldödande ögonsår, är inte en faktor. I slutändan kan vindboomen här understryka gränserna för förnybar energi lika mycket som den lyfter fram möjligheterna.

Den här historien uppdaterades den 13 oktober för att korrigera karaktäriseringen av NREL-rapporten om gränserna för förnybar energi på nätet i östra USA.

Dölj