Der einzige Windboom in Texas

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Rolan Petty stach mit einer Stiefelspitze in den Dreck und blickte in die sengende Westtexas-Sonne. Ich nenne es Landwirtschaft im Glauben, sagte er über seine unbewässerte Baumwollfarm. Du hast einfach Vertrauen, dass der Regen kommen wird.

Wenn es nicht kommt, hat Petty eine Backup-Einnahmequelle: Leasinggebühren. Um uns herum, 50 Meter über Pettys Mähdrescher und den struppig aussehenden Baumwollpflanzen in ordentlichen Reihen aufragend, stand ein Wald von Windkraftanlagen, der sich bis zum Horizont erstreckte. Pettys Land in der trockenen Ebene von Westtexas liegt am Rande des riesigen Windparks Horse Hollow mit 430 Turbinen, die sich über 73 Quadratmeilen verteilen. Als er 2006 fertiggestellt wurde, war er der größte Windpark der Welt. Pettys Familie verpachtet Land an Horse Hollow und einen weiteren Windpark in der Gegend und verdient mit jeder der mehreren Dutzend Turbinen auf ihrem Grundstück etwa 7.500 US-Dollar pro Jahr. Windkraft ist für die Pettys ein großer Glücksfall geworden, wie es für viele Landbesitzer in Texas der Fall ist – was es Rolan und seinen Eltern und drei Brüdern ermöglicht, jedes Jahr Hunderttausende von Dollar zu verdienen, ob es regnet oder nicht. Und die Petty Farm ist nur ein kleiner Akteur im größten Boom erneuerbarer Energien, den die Vereinigten Staaten je gesehen haben.

Diese Geschichte war Teil unserer Ausgabe vom November 2016

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Mit fast 18.000 Megawatt Leistung wäre Texas, wenn es ein Land wäre, der sechstgrößte Erzeuger von Windkraft der Welt, direkt hinter Spanien. Jetzt bereitet sich Texas darauf vor, mehrere tausend Megawatt mehr hinzuzufügen – ungefähr gleich der Windkapazität, die in ganz Kalifornien zu finden ist. Die meisten dieser Turbinen stehen im Westen von Texas, einer der trostlosesten und windigsten Regionen der kontinentalen Vereinigten Staaten. Vor fünfzehn Jahren, als die Grundlagen für diesen Boom gelegt wurden, gab es in dieser Gegend nur Baumwoll- und Getreidefarmen, Ölfelder, Gestrüpp und ausgetrocknete Flussbetten und kleine Städte, die größtenteils verfielen.

Eine Turbine im Windpark Horse Hollow.

Heute ist es ein Land mit dürren weißen Turbinen, die die Autobahnen säumen – und die Taschen der Landbesitzer. Nachts, wenn der Wind am stärksten und beständigsten weht, können Sie, wenn Sie auf einem der Felder stehen, die großen Klingen gespenstisch machen hören shoop-shoop klingen, wenn sie sich drehen. Windkraft hat Städten Wohlstand gebracht, die vor weniger als einer Generation buchstäblich austrockneten. In der Dürre 2011 hätten viele Leute hier Konkurs angemeldet, wenn die Turbinen nicht gewesen wären, sagte Russ Petty, einer von Rolans Brüdern, der mir eine Fahrt durch das Anwesen gab. Was es getan hat, hat dazu beigetragen, dieses Land in der Familie zu halten.

Es hat auch gezeigt, dass ein großer Staat mit der richtigen Politik und den richtigen Infrastrukturinvestitionen einen erheblichen Teil seines Stroms ohne nennenswerte Unterbrechungen aus erneuerbaren Quellen beziehen kann. Bericht des US-Energieministeriums aus dem Jahr 2015 Windsicht hat sich zum Ziel gesetzt, im Jahr 2050 35 Prozent des gesamten Stroms im Land aus Wind zu gewinnen, gegenüber 4,5 Prozent heute. In Texas wurde diese Zahl zeitweise bereits überschritten: An mehreren windigen Tagen im vergangenen Winter lieferte die Windkraft kurzzeitig mehr als 40 Prozent des Stroms des Staates. Für Windkraft-Befürworter ist Texas ein Modell für den Rest des Landes.

Aber es zeigt auch, was Windkraft nicht leisten kann. Insgesamt macht Wind immer noch weniger als 20 Prozent der Erzeugungskapazität des Staates aus – eine Zahl, die an ruhigen, heißen Sommertagen in den niedrigen einstelligen Bereich sinkt. Und trotz des Windkraftbooms waren die gesamten geschätzten CO2-Emissionen des Bundesstaates im Jahr 2013, dem letzten Jahr, für das Daten verfügbar sind, die höchsten im Land – ein Anstieg von 5 Prozent gegenüber dem Vorjahr.

Eine verlassene Tankstelle nördlich der mexikanischen Grenze, die von starken Wüstenwinden umgeweht wurde.

Darüber hinaus sind die Bedingungen, die den Boom in Texas beflügelt haben, möglicherweise nicht einfach zu duplizieren. Texas wird nicht nur von normalerweise stetigen Winden gepeitscht, sondern es hat auch etwas, was den meisten anderen Orten fehlt: ein gigantisches Übertragungssystem, das gebaut wurde, um Strom aus den trostlosen westlichen und nördlichen Teilen des Bundesstaates in die großen Städte im Süden und Osten zu bringen, einschließlich Dallas, Austin, San Antonio und Houston. Im Rahmen eines Programms namens Competitive Renewable Energy Zones (CREZ) wurden die Stromleitungen 2007 genehmigt und der Bau kostete fast 7 Milliarden US-Dollar. Sie haben die Stromrechnungen der Privathaushalte um ein paar Dollar pro Monat erhöht, aber sie sehen jetzt aus wie eine weitsichtige Infrastrukturinvestition, die andere Staaten nicht tätigen wollen oder können.

Ich bin diesen Sommer fast 1.200 Meilen von Abilene nach Amarillo und vielen Orten dazwischen gefahren, um die Windexplosion in Texas zu erkunden. Ich wollte verstehen, was diesen anhaltenden Boom antreibt und wo die ultimative Grenze liegen könnte. Wie viel Windenergie kann das texanische Netz wirtschaftlich und physisch aufnehmen? Und können andere Staaten und andere Nationen das erreichen, was Texas hat, oder gibt es hier Bedingungen, die anderswo nur schwer oder gar nicht zu reproduzieren sind?

Prospektion

Russ Petty an der Tür einer der Turbinen, die Invenergy im Rahmen eines Pachtvertrags mit seiner Familie betreibt.

Guy Payne ist einer der Nutznießer des Windbooms. Als ehemaliger Gefängniswärter fuhr er einen Kettenbus, mit dem gefesselte Gefangene transportiert wurden, als ich anfing, an all diesen Windkraftanlagen vorbeizukommen, erinnert er sich. Im Jahr 2003 erwähnte ein Freund, der das Justizvollzugsgeschäft verlassen hatte, die Möglichkeiten, die sich in der Windenergie bieten: kostenlose Ausbildung, gute Bezahlung und Sozialleistungen, Arbeit im Freien und eine viel geringere Wahrscheinlichkeit, von einem Sträfling angegriffen zu werden. Nach einer sechsmonatigen Ausbildung bei General Electric im kalifornischen Tehachapi wurde Payne Windturbinentechniker, ein Beruf, der viele Funktionen vereint: Elektriker, Mechaniker, Turmkletterer, Ersthelfer im Notfall. Er beaufsichtigt jetzt 65 Techniker für einen Windentwickler, Invenergy, die auf mehreren Farmen arbeiten. Einer von ihnen mit 100 Turbinen von General Electric befindet sich auf Baumwollfeldern östlich von Lubbock, am Rande dessen, was die Einheimischen Caprock und Geographen den Caprock nennen Einfach abgesteckt . Diese riesige Mesa, die einen Großteil des Nordwestens von Texas und des Ostens von New Mexico bedeckt, hat einige der besten und beständigsten Winde auf dem nordamerikanischen Kontinent – ​​oft weit über den 28 Meilen pro Stunde, die ideal für die Stromerzeugung sind.

Am Tag meines Besuchs bereitete sich Payne darauf vor, die neueste texanische Farm von Invenergy online zu bringen. Das Wake Wind Energy Center ist ein 257-Megawatt-Komplex, der 66 Quadratmeilen Baumwollfelder und Gestrüpp bedecken wird, und zeigt, wie schnell solche Farmen sprießen können: Der Spatenstich erfolgte im Januar, und die Turbinen waren auf dem besten Weg, bis Oktober ihre volle Leistung zu erbringen .

Benannt nach einer kleinen Geisterstadt, die heute nur noch von einem antiken Cotton Gin gekennzeichnet ist, verfügt Wake über modernste Technologie: 260-Fuß-Türme mit Rotoren mit einem Durchmesser von 330 Fuß und fortschrittliche Software, mit der Techniker Fehler in den Turbinen beheben können Laptops. Durch schnelle technologische Verbesserungen sind Turbinen so viel billiger zu bauen und einfacher zu warten, dass Windenergie allein schon beim Preis fast mit Strom aus Erdgas konkurriert. (Windkraftbetreiber werden durch Steuergutschriften des Bundes und durch die auf Kosten der Tarifzahler gebauten Fernleitungen subventioniert.)

Wake ist auch in anderer Hinsicht unverwechselbar: Der größte Teil des hier produzierten Stroms wird direkt an zwei Unternehmen gehen, den Glasfasergiganten Owens Corning und Equinix, das große Rechenzentren in Dallas betreibt. Tatsächlich wird eine wachsende Zahl von Windparks in Texas von Unternehmen finanziert, die einen Strompreis über 20 Jahre festschreiben wollen. Facebook zum Beispiel sagte letztes Jahr, dass es beim Bau eines 200-Megawatt-Windparks in der Nähe seines neuen 1-Milliarden-Dollar-Rechenzentrums in Fort Worth zusammenarbeiten wird, was es ihm ermöglicht, zu behaupten, dass die Anlage (die ihren Strom aus dem regulären texanischen Netz beziehen wird). ) wird zu 100 Prozent mit erneuerbarer Energie betrieben. Und Google, das bereits 75 Millionen US-Dollar in einen Windpark in der Nähe von Amarillo investiert hat, plant eine Partnerschaft mit Invenergy für eine neue 225-Megawatt-Anlage nördlich von Lubbock.

Links: Eine Waffel aus dem Bundesstaat Texas, die in Sweetwater zum kostenlosen Hotelfrühstück gehört. Mitte: Ein reifer Baumwollsamen, bereit für die Ernte. Rechts: Ein Schild vor einer Kirche in Harper weist auf die traditionelle Abhängigkeit der Region vom Baumwollanbau hin.

Links: Eine Waffel aus dem Bundesstaat Texas, die in Sweetwater zum kostenlosen Hotelfrühstück gehört. Mitte: Ein reifer Baumwollsamen, bereit für die Ernte. Rechts: Ein Schild vor einer Kirche in Harper weist auf die traditionelle Abhängigkeit der Region vom Baumwollanbau hin.

Links: Eine Waffel aus dem Bundesstaat Texas, die in Sweetwater zum kostenlosen Hotelfrühstück gehört. Mitte: Ein reifer Baumwollsamen, bereit für die Ernte. Rechts: Ein Schild vor einer Kirche in Harper weist auf die traditionelle Abhängigkeit der Region vom Baumwollanbau hin.

Ein Grund dafür ist, dass Texas seinen Strommarkt im Jahr 2002 deregulierte und Stromerzeuger, Übertragungsanbieter und Stromhändler zur Trennung zwang. Im Gegensatz zur Deregulierung in Kalifornien, die in den Jahren 2000 und 2001 zu einem Beinahe-Zusammenbruch des Stromnetzes und einer Reihe größerer Stromausfälle führte, hat die Politik in Texas dank des effizienten Netzbetriebs und der Fülle an Übertragungsleitungen in der CREZ größtenteils wie geplant funktioniert Netzwerk. Es gibt keine Regulierungsbehörde, keine Genehmigung, keine Windgesetze, sagt Rod Wetsel, ein Anwalt in Sweetwater, der sich auf Windpachtverträge spezialisiert hat und mitarbeitet Windgesetz , der endgültige Text über die Gesetzmäßigkeiten der Windkraft. Es ist wie Prospektion: Sie können im Grunde Ihren Claim abstecken und Ihr Projekt aufbauen.

Das bedeutet, dass Sie auch Ihr Hemd verlieren können. Der milliardenschwere Ölmann T. Boone Pickens war gezwungen, von seinen grandiosen Plänen für den größten Windpark der Welt in Nordtexas zurückzutreten, nachdem er mehr als 2 Milliarden Dollar ausgegeben hatte – im Wesentlichen, weil er zu früh war, um auf den Markt zu kommen. Das war vor CREZ, sagt Wetsel. Wenn er ein paar Jahre gewartet hätte, wäre es ihm gut gegangen.

Nicht zu stoppen

Eine ältere Windtechnologie, die in der Stadt Coleman ausgestellt ist.

Ein Paar schneeweißer Kuhreiher flog über ein Luzernefeld, als ich an der Clear Crossing Substation anhielt, 30 Meilen von der nächsten Stadt entfernt im leeren Buschland von Haskell County. Clear Crossing wurde von Electric Transmission Texas, einem Joint Venture zwischen American Electric Power und Warren-Buffetts Berkshire Hathaway Energy Company, für 42 Millionen US-Dollar gebaut und ist eine 345-Kilovolt-Schaltstation, ein Wegpunkt im Netz der CREZ-Leitungen, die sich von Amarillo erstrecken nach San Antonio, 500 Meilen südlich, und von Odessa 350 Meilen östlich nach Dallas. Clear Crossing sammelt Strom von den Leitungen, die von den Windparks im Norden und Westen verlaufen, und leitet ihn nach Osten. Die Stromleitungen summten am 100°-Tag, als Greg Blair, ein AEP-Sprecher, und ich dastanden und über den 40 Hektar großen Komplex von Leistungsschaltern und Kabeln nachdachten. Auf der anderen Straßenseite befand sich ein großer Solarpark, der den Stadtwerken von San Antonio gehörte, im Bau.

Hier draußen gibt es jede Menge weite Flächen für große Projekte wie diese, bemerkte Blair mit texanischer Untertreibung.

Electric Transmission Texas hat in den letzten zehn Jahren mehr als ein Fünftel des 3.600 Meilen langen CREZ-Systems gebaut. Dieses System ist die texanische Antwort auf das grundlegende Dilemma der Windkraft: Der beste Wind zur Stromerzeugung ist an abgelegenen Orten, wo niemand leben möchte, teilweise weil es so verdammt windig ist. Ohne CREZ gäbe es in Texas keinen Windboom.

Kann es zu viel Wind geben? Die Antwort ist ja, absolut.

CREZ wurde unter Rick Perry gebaut, dem kleinen republikanischen Gouverneur, der den Staat von 2000 bis 2015 regierte. Jetzt ist klar, sagt Jeff Clark von der Wind Coalition, dass CREZ als eines der visionärsten Infrastrukturprojekte anerkannt werden sollte, die je gebaut wurden Texas.

Das war möglich, weil Texas der einzige US-Bundesstaat mit einem eigenen Stromnetz ist. Die kontinentalen USA haben drei Hauptnetze: das Eastern Interconnection, das Western Interconnection und das Electric Reliability Council of Texas oder ERCOT. Die ersten beiden decken mehrere Staaten ab, während ERCOT nur in Texas tätig ist und drei Viertel des Staates abdeckt. Es kann in Fernübertragungsleitungen investieren und bauen, wie es der Gesetzgeber und die staatlichen Regulierungsbehörden für richtig halten, ohne das zwischenstaatliche politische Gerangel, das andere ehrgeizige Fernübertragungsprojekte blockiert hat, die über Staatsgrenzen hinweg geplant sind.

Rod Wetsel, Windanwalt und Langstrecken-Motorradfahrer, in einem Baumwollfeld, das gleichzeitig als Windpark dient.

Der Windboom in Texas ist jedoch so unaufhaltsam, dass sogar das CREZ-System beginnt, seine volle Kapazität zu erreichen. In besonders windigen Zeiten sind einige Windparks effektiv gestrandet, ohne dass eine Möglichkeit besteht, Strom nach Osten in die Städte zu bringen. Das passierte einem der Windparks von Invenergy im Januar, als die Überlastung der Übertragungsleitungen zunahm und er seinen Strom nicht exportieren konnte – selbst wenn er anbot, den Versorgungsunternehmen 22 Dollar pro Megawattstunde zu zahlen, um ihn abzunehmen. In der Zwischenzeit wird erwartet, dass neue Solarprojekte in der Region weitere 2.200 Megawatt an Kapazität hinzufügen, weitere 7.000 werden derzeit untersucht. Nachdem der Staat Milliarden von Dollar für ein Übertragungsnetz ausgegeben hat, muss er nun weitere Hunderte Millionen für den Ausbau ausgeben – ein Beweis dafür, wie kostspielig und kompliziert es ist, von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energien umzusteigen, selbst wenn die Bedingungen optimal sind .

Zu viel Wind?

Auch wenn Windparks Kunden manchmal dafür bezahlen müssen, dass sie ihnen den Strom abnehmen, können sie durch die Steuergutschrift des Bundes für Windentwickler Geld verdienen. Aber diese Subvention wird im nächsten Jahr auslaufen, bevor sie 2020 vollständig ausläuft. Dann wird die wahre Wirtschaftlichkeit der Windkraft deutlich. Strom aus Wind bleibt im Allgemeinen teurer als Strom aus fossilen Brennstoffen. Besonders bei den heutigen niedrigen Strompreisen, die von einer Flut von Erdgas angetrieben werden, ist es schwer vorstellbar, wie all diese neuen Windparks, die in den Badlands sprießen, ohne erhebliche direkte und indirekte Unterstützung auf Landes- und Bundesebene wettbewerbsfähig sein können, sagt Kenneth Starcher, ehemaliger Direktor des Alternative Energy Institute an der West Texas A&M University.

Dann gibt es noch die körperlichen Herausforderungen. Obwohl es den Anschein haben mag, als ob es eines Tages machbar wäre, 35 Prozent des landesweiten Stroms aus Wind zu gewinnen, ist es schwierig, sich für mehr als 20 oder 25 Prozent des Gesamtstroms auf Wind zu verlassen, da der Wind unterschiedlich ist und das System auf vielfältige Weise beeinflusst. Da der Netzbetreiber das Angebot im Minutentakt an die Nachfrage anpassen muss, muss Reserveleistung – heutzutage meist Erdgaskraftwerke – kompensieren, wenn der Wind aufhört zu wehen, und schnell hochgefahren werden, um die Lücke zu schließen. (Das kann auch passieren, wenn es zu viel Wind gibt: Wenn es stärker als 64 Meilen pro Stunde weht, werden die Turbinen abgeschaltet, um Schäden zu vermeiden.) Dass Generatoren erforderlich sind, um Kraftwerke mit fossilen Brennstoffen am Laufen zu halten, selbst wenn es keinen Markt für ihre Energie gibt, trägt effektiv dazu bei die Gesamtkosten des Windes. Die Schwankungen des Windes wirken sich auch auf die Stromqualität aus – die Fähigkeit des Netzes, Strom innerhalb bestimmter Spannungs- und Frequenzbereiche bereitzustellen.

Aufgrund solcher Probleme eine neue Studie vom National Renewable Energy Laboratory legt nahe, dass die östliche Hälfte der USA selbst bei massiven Investitionen in neue Übertragungsleitungen Schwierigkeiten haben würde, sich für mehr als ein Drittel ihres Stroms auf intermittierende erneuerbare Quellen zu verlassen.

Ist es möglich, zu viel Wind zu haben, in Bezug auf Probleme oder Herausforderungen, die der Systembetreiber haben wird? Die Antwort ist ja, absolut, sagt Bill Cannon, Vizepräsident der US-Sparte von Sumitomo, die Windparks gebaut hat und besitzt. Je mehr Wind Sie haben, desto größer die Herausforderung. Was die perfekte Menge an Wind angeht, glaube ich nicht, dass irgendjemand diese Antwort hat.

Die Sonne geht über dem Caprock auf dem Windpark Mesquite Creek auf.

Auf dieser Ranch wurde in den 1950er Jahren Öl entdeckt. Der Brunnen ist noch in Betrieb, aber heute von Turbinen umgeben.

Technologische Fortschritte bei Energiespeichern, Netzbetriebssoftware und Windturbinen könnten es ermöglichen, immer mehr Windkraft zu integrieren. Aber wieviel? Diese Antwort wird mit ziemlicher Sicherheit in den nächsten fünf bis zehn Jahren in Texas zu finden sein. Und das wird tiefgreifende Auswirkungen auf die Zukunft der Windkraft haben. Denn wenn Texas nicht viel mehr Windkraft integrieren kann, ist dies wahrscheinlich nirgendwo möglich. Jenseits der Übertragungsleitungen und des fast landesweiten Stromnetzes hat Texas viel unbesetztes Gebiet für riesige, weitläufige Windparks. Das gibt es an der Ostküste, im tiefen Süden oder sogar in Kalifornien nicht, wo Immobilien teuer sind und fast die gesamte Windkraftkapazität in drei Gebieten gebündelt ist. Offshore-Windparks sind eine weitere Möglichkeit, aber sie bringen Übertragungs- und politische Herausforderungen mit sich, die ihre Reichweite in den USA bisher begrenzt haben.

Es gibt auch etwas weniger Greifbares in Texas, etwas über die Kultur. Texaner hatten nie Angst davor, in der Nähe großer Energieinfrastruktur zu leben, seien es die Pumpjacks der Schieferformation Eagle Ford oder die riesigen Raffinerien an der Küste. Der Widerstand gegen Big Wind in anderen Staaten, wo Turbinen als vogeltötende Schandflecke gelten, spielt keine Rolle. Letztendlich kann der Windboom hier die Grenzen der erneuerbaren Energien ebenso unterstreichen wie die Möglichkeiten aufzeigen.

Diese Geschichte wurde am 13. Oktober aktualisiert, um die Charakterisierung des NREL-Berichts über die Grenzen der erneuerbaren Energien im Netz im Osten der USA zu korrigieren.

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