L'unico e unico boom del vento del Texas

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Rolan Petty ha pugnalato la terra con un dito di uno stivale e ha guardato il sole cocente del Texas occidentale. Lo chiamo agricoltura per fede, ha detto della sua fattoria di cotone non irrigata. Hai solo fede che la pioggia arriverà.

Se non arriva, Petty ha un flusso di reddito di riserva: canoni di locazione. Intorno a noi, torreggiante a 150 piedi sopra la mietitrebbia Petty e le piante di cotone dall'aspetto sterrato in file ordinate, c'era una foresta di turbine eoliche che si estendeva fino all'orizzonte. La terra di Petty nell'arida pianura del Texas occidentale si trova ai margini del vasto parco eolico di Horse Hollow, con 430 turbine distribuite su 73 miglia quadrate. Era il più grande parco eolico del mondo quando è stato completato, nel 2006. La famiglia di Petty affitta terreni a Horse Hollow e un altro parco eolico nella zona, guadagnando circa $ 7.500 all'anno su ciascuna delle diverse dozzine di turbine nella loro proprietà. L'energia eolica è diventata una grande manna per i Petty, come lo è stata per molti proprietari terrieri in Texas, consentendo a Rolan, ai suoi genitori e ai tre fratelli di guadagnare centinaia di migliaia di dollari ogni anno, indipendentemente dal fatto che le piogge arrivino o meno. E la fattoria Petty è solo un piccolo attore nel più grande boom delle energie rinnovabili che gli Stati Uniti abbiano mai visto.

Questa storia faceva parte del nostro numero di novembre 2016

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Con quasi 18.000 megawatt di capacità, il Texas, se fosse un paese, sarebbe il sesto più grande generatore di energia eolica al mondo, proprio dietro la Spagna. Ora il Texas si prepara ad aggiungere diverse migliaia di megawatt in più, all'incirca pari alla capacità eolica che si può trovare in tutta la California. La maggior parte di queste turbine si trova nel Texas occidentale, una delle regioni più desolate e ventose degli Stati Uniti continentali. Quindici anni fa, quando si stavano gettando le basi per questo boom, questa zona non aveva altro che coltivazioni di cotone e grano, giacimenti petroliferi, sterpaglia e letti di fiumi asciutti e piccole città che stavano per lo più appassire.

Una turbina al parco eolico di Horse Hollow.

Oggi è una terra di esili turbine bianche che costeggiano le autostrade e le tasche dei proprietari terrieri. Di notte, quando il vento soffia più forte e costante, se ti spicchi in uno dei campi puoi sentire le grandi lame fare un fantasma negozio-negozio suono mentre girano. L'energia eolica ha portato prosperità a città che si stavano letteralmente prosciugando meno di una generazione fa. Nella siccità del 2011 molte persone da queste parti avrebbero dichiarato bancarotta se non fosse stato per le turbine, ha detto Russ Petty, uno dei fratelli di Rolan, che mi stava facendo un giro in auto della proprietà. Ciò che è stato fatto è stato di aiuto a mantenere questa terra in famiglia.

Ha anche dimostrato che un grande stato può ottenere una parte sostanziale della sua energia da fonti rinnovabili senza interruzioni significative, date le giuste politiche e i giusti investimenti infrastrutturali. Il rapporto 2015 del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti Visione del vento fissare l'obiettivo di ottenere il 35% di tutta l'elettricità nel paese dall'eolico nel 2050, rispetto al 4,5% di oggi. In Texas, a volte, quel numero è già stato superato: in diversi giorni ventosi lo scorso inverno, l'energia eolica ha fornito per breve tempo oltre il 40 percento dell'elettricità dello stato. Per i sostenitori dell'energia eolica, il Texas è un modello per il resto del paese.

Ma rivela anche ciò che l'energia eolica non può ottenere. Nel complesso, il vento rappresenta ancora meno del 20 percento della capacità di generazione dello stato, un numero che scende nelle basse cifre singole nelle calme e calde giornate estive. E anche con il boom dell'energia eolica, le emissioni totali di carbonio stimate dallo stato sono state le più alte della nazione nel 2013, l'anno più recente per il quale sono disponibili dati, con un aumento del 5% rispetto all'anno precedente.

Una stazione di servizio abbandonata sospinta dai forti venti del deserto, appena a nord del confine messicano.

Inoltre, le condizioni che hanno stimolato il boom del Texas potrebbero non essere facilmente duplicabili. Non solo il Texas è sferzato da venti generalmente costanti, ma ha qualcosa che manca alla maggior parte degli altri luoghi: un gigantesco sistema di trasmissione che è stato costruito per portare elettricità dalle desolate parti occidentali e settentrionali dello stato alle grandi città del sud e dell'est, comprese Dallas, Austin, San Antonio e Houston. Nell'ambito di un programma noto come Competitive Renewable Energy Zones, o CREZ, le linee elettriche sono state approvate nel 2007 e la costruzione è costata quasi 7 miliardi di dollari. Hanno aggiunto qualche dollaro al mese alle bollette dell'elettricità residenziale, ma ora sembrano un investimento infrastrutturale lungimirante che altri stati non vogliono o non sono in grado di fare.

Ho guidato per quasi 1.200 miglia, da Abilene ad Amarillo e molti altri posti nel mezzo, quest'estate per esplorare l'esplosione del vento in Texas. Volevo capire cosa stesse guidando questo boom in corso e quale potesse essere il limite ultimo. Quanta energia eolica può assorbire la rete del Texas, economicamente e fisicamente? E altri stati e altre nazioni possono ottenere ciò che ha il Texas, o ci sono condizioni qui che saranno difficili o impossibili da riprodurre altrove?

Prospezione

Russ Petty alla porta di una delle turbine che Invenergy gestisce in affitto con la sua famiglia.

Guy Payne è uno dei beneficiari del boom del vento. Un ex guardia carceraria, stava guidando un autobus della catena, usato per trasportare prigionieri incatenati, quando ho iniziato a superare tutte queste turbine eoliche, ricorda. Nel 2003, un amico che aveva lasciato l'attività di correzione ha menzionato le opportunità disponibili nell'energia eolica: formazione gratuita, buona paga e benefici, lavoro all'aperto e una probabilità molto inferiore di essere aggredito da un detenuto. Dopo un programma di formazione di sei mesi con General Electric a Tehachapi, in California, Payne è diventato un tecnico di turbine eoliche, un lavoro che combina molte funzioni: elettricista, meccanico, alpinista, primo soccorritore di emergenza. Ora supervisiona 65 tecnici per uno sviluppatore eolico, Invenergy, che lavora in più fattorie. Uno di loro, con 100 turbine General Electric, si trova nei campi di cotone a est di Lubbock, ai margini di quello che i locali chiamano Caprock e i geografi chiamano il Semplice puntato . Questa vasta mesa, che copre gran parte del nord-ovest del Texas e del New Mexico orientale, ha alcuni dei venti migliori e più costanti del continente nordamericano, spesso ben al di sopra delle 28 miglia orarie ideali per generare elettricità.

Il giorno in cui ho visitato, Payne si stava preparando a portare online l'ultima fattoria del Texas di Invenergy. Un complesso da 257 megawatt che coprirà 66 miglia quadrate di campi di cotone e boscaglia, il Wake Wind Energy Center illustra la velocità con cui tali fattorie possono germogliare: il terreno è stato aperto a gennaio e le turbine erano sulla buona strada per essere a piena produzione entro ottobre .

Prende il nome da una piccola città fantasma che oggi è contrassegnata solo da un'antica sgranatrice di cotone, Wake incorpora una tecnologia all'avanguardia: torri di 260 piedi con rotori di 330 piedi di diametro e un software avanzato che consente ai tecnici di risolvere i problemi delle turbine utilizzando laptop. I rapidi miglioramenti tecnologici hanno reso le turbine molto più economiche da costruire e più facili da mantenere che l'energia eolica è quasi in concorrenza con l'elettricità prodotta dal gas naturale solo sul prezzo. (Gli operatori eolici sono sovvenzionati da crediti d'imposta federali e dalle linee di trasmissione a lunga distanza che sono state costruite a spese del contribuente.)

Wake si distingue anche in un altro modo: la maggior parte dell'elettricità prodotta qui andrà direttamente a due società, il gigante della fibra di vetro Owens Corning ed Equinix, che gestisce grandi data center a Dallas. In effetti, un numero crescente di parchi eolici in Texas è finanziato da società che vogliono fissare un prezzo per l'energia in 20 anni. Facebook, ad esempio, ha dichiarato l'anno scorso che collaborerà alla costruzione di un parco eolico da 200 megawatt vicino al suo nuovo data center da 1 miliardo di dollari a Fort Worth, consentendogli di affermare che la struttura (che riceverà energia dalla normale rete elettrica del Texas ) sarà alimentato al 100% da energia rinnovabile. E Google, che ha già investito 75 milioni di dollari in un parco eolico vicino ad Amarillo, prevede di collaborare con Invenergy su un nuovo impianto da 225 megawatt a nord di Lubbock.

A sinistra: una cialda dello stato del Texas, comune nelle colazioni gratuite degli hotel a Sweetwater. Centro: un seme di cotone maturo, pronto per il raccolto. A destra: un cartello fuori da una chiesa ad Harper riflette la tradizionale dipendenza della zona dalla coltivazione del cotone.

A sinistra: una cialda dello stato del Texas, comune nelle colazioni gratuite degli hotel a Sweetwater. Centro: un seme di cotone maturo, pronto per il raccolto. A destra: un cartello fuori da una chiesa ad Harper riflette la tradizionale dipendenza della zona dalla coltivazione del cotone.

A sinistra: una cialda dello stato del Texas, comune nelle colazioni gratuite degli hotel a Sweetwater. Centro: un seme di cotone maturo, pronto per il raccolto. A destra: un cartello fuori da una chiesa ad Harper riflette la tradizionale dipendenza della zona dalla coltivazione del cotone.

Uno dei motivi per cui tutto questo sta accadendo è che il Texas ha deregolamentato il suo mercato elettrico nel 2002, costringendo i produttori di energia, i fornitori di servizi di trasmissione e i rivenditori di elettricità a separarsi. A differenza della deregolamentazione in California, che ha portato quasi al collasso della rete e a una serie di importanti blackout nel 2000 e nel 2001, la politica in Texas ha funzionato per lo più come previsto, grazie a operazioni di rete efficienti e all'abbondanza di linee di trasmissione nel CREZ Rete. Non c'è agenzia di regolamentazione, nessun permesso, nessuna legge sul vento, dice Rod Wetsel, un avvocato di Sweetwater specializzato in leasing eolico e che ha collaborato Legge del vento , il testo definitivo sulla legalità dell'eolico. È come fare una prospezione: puoi praticamente andare a rivendicare la tua pretesa e costruire il tuo progetto.

Ciò significa che puoi anche perdere la maglietta. Il miliardario petroliere T. Boone Pickens è stato costretto a ritirarsi dai suoi grandiosi piani per il più grande parco eolico del mondo, nel nord del Texas, dopo aver speso più di 2 miliardi di dollari, essenzialmente perché era troppo presto per il mercato. Era prima di CREZ, dice Wetsel. Se avesse aspettato qualche anno sarebbe stato bene.

Inarrestabile

Una vecchia tecnologia eolica in mostra nella città di Coleman.

Un paio di garzette bianche come la neve volavano attraverso un campo di erba medica mentre mi fermavo alla sottostazione di Clear Crossing, a 30 miglia dalla città più vicina nella macchia deserta della contea di Haskell. Costruita con un costo di 42 milioni di dollari da Electric Transmission Texas, una joint venture tra American Electric Power e Warren-Buffett's Berkshire Hathaway Energy Company, Clear Crossing è una stazione di commutazione da 345 kilovolt, un waypoint sulla rete delle linee CREZ che si estende da Amarillo a San Antonio, 500 miglia a sud, e da Odessa 350 miglia a est a Dallas. Clear Crossing raccoglie energia dalle linee che corrono dai parchi eolici a nord e ovest e la invia a est. Le linee elettriche ronzavano nel 100° giorno mentre Greg Blair, un portavoce dell'AEP, e io stavamo contemplando il complesso di 40 acri di interruttori e cavi. Dall'altra parte della strada era in costruzione un grande parco solare, di proprietà dell'azienda municipale di San Antonio.

Ci sono un sacco di ampi spazi qui fuori per grandi progetti come questi, ha osservato Blair in un eufemismo delle dimensioni del Texas.

Electric Transmission Il Texas ha costruito più di un quinto del sistema CREZ di 3.600 miglia nell'ultimo decennio. Quel sistema è la risposta del Texas al dilemma di base dell'energia eolica: il miglior vento per generare elettricità è in luoghi remoti dove nessuno vuole vivere, in parte perché c'è così tanto vento. Senza CREZ, non ci sarebbe boom del vento in Texas.

È possibile avere troppo vento? La risposta è sì, assolutamente.

CREZ è stato costruito sotto Rick Perry, il governatore repubblicano del piccolo governo che ha guidato lo stato dal 2000 al 2015. È chiaro ora, afferma Jeff Clark della Wind Coalition, che CREZ dovrebbe essere riconosciuto come uno dei progetti infrastrutturali più visionari mai costruiti in Texas.

È stato possibile perché il Texas è l'unico stato degli Stati Uniti con una propria rete elettrica. Gli Stati Uniti continentali hanno tre reti primarie: la Eastern Interconnection, la Western Interconnection e l'Electric Reliability Council of Texas, o ERCOT. I primi due coprono più stati, mentre ERCOT opera solo in Texas, coprendo tre quarti dello stato. Può investire e costruire linee di trasmissione a lunga distanza come meglio crede, legislatori e autorità di regolamentazione statali, senza le dispute politiche interstatali che hanno bloccato altri ambiziosi progetti di trasmissione a lunga distanza pianificati attraverso i confini statali.

Rod Wetsel, avvocato del vento e motociclista di lunga distanza, in un campo di cotone che funge anche da parco eolico.

Tuttavia, il boom del vento del Texas è così inarrestabile che anche il sistema CREZ sta iniziando a raggiungere la piena capacità. In periodi particolarmente ventosi, alcuni parchi eolici sono finiti per essere effettivamente bloccati, senza un modo per portare energia a est verso le città. È successo a uno dei parchi eolici di Invenergy a gennaio, quando la congestione sulle linee di trasmissione è aumentata e non è stata in grado di esportare la sua elettricità, anche quando si è offerta di pagare alle utenze $ 22 per megawattora per prenderla. Nel frattempo, i nuovi progetti solari nella regione dovrebbero aggiungere altri 2.200 megawatt di capacità, con altri 7.000 allo studio. Dopo aver speso miliardi di dollari per un sistema di trasmissione, lo stato deve ora spendere centinaia di milioni in più per espanderlo, una dimostrazione di quanto sia costoso e complicato passare dai combustibili fossili all'energia rinnovabile, anche dove le condizioni sono ottimali .

Troppo vento?

Anche se i parchi eolici a volte devono pagare i clienti per togliere loro l'energia dalle mani, possono fare soldi grazie al credito d'imposta federale per gli sviluppatori eolici. Ma quel sussidio inizierà a scomparire gradualmente l'anno prossimo prima di scadere completamente nel 2020. È allora che la vera economia dell'energia eolica diventerà evidente. L'energia eolica generalmente rimane più costosa dell'energia prodotta dai combustibili fossili. Soprattutto con i bassi prezzi dell'elettricità di oggi, spinti da un eccesso di gas naturale, è difficile immaginare come tutti questi nuovi parchi eolici che spuntano nei calanchi possano essere competitivi senza un significativo sostegno diretto e indiretto a livello statale e federale, afferma Kenneth Starcher, ex direttore dell'Alternative Energy Institute presso la West Texas A&M University.

Poi ci sono le sfide fisiche. Anche se potrebbe sembrare che un giorno ottenere il 35 percento dell'energia eolica della nazione sia fattibile, fare affidamento sul vento per oltre il 20 o 25 percento del totale è difficile a causa della variabilità del vento, che colpisce il sistema in diversi modi. Poiché il gestore della rete deve far corrispondere l'offerta alla domanda minuto per minuto, l'energia di riserva - per lo più impianti a gas naturale, in questi giorni - deve compensare quando il vento smette di soffiare, aumentando rapidamente per colmare il divario. (Questo può succedere anche quando c'è troppo vento: quando soffia a una velocità superiore a 64 miglia orarie, le turbine si spengono per evitare danni.) La richiesta di generatori per mantenere in funzione gli impianti a combustibili fossili anche quando non c'è mercato per la loro energia si aggiunge efficacemente il costo complessivo del vento. La variabilità del vento influisce anche sulla qualità dell'energia: la capacità della rete di fornire elettricità entro determinati intervalli di tensione e frequenza.

A causa di tali problemi, un nuovo studio del National Renewable Energy Laboratory suggerisce che la metà orientale degli Stati Uniti faticherebbe a fare affidamento su fonti rinnovabili intermittenti per oltre un terzo della sua elettricità anche con massicci investimenti in nuove linee di trasmissione.

È possibile avere troppo vento, in termini di problemi o sfide che l'operatore di sistema avrà? La risposta è sì, assolutamente, afferma Bill Cannon, vicepresidente della divisione statunitense di Sumitomo, che ha costruito e possiede parchi eolici. Più vento hai, più grande è la sfida. Per quanto riguarda qual è la quantità perfetta di vento, penso che nessuno abbia questa risposta.

Il sole sorge sul Caprock nel parco eolico di Mesquite Creek.

Il petrolio è stato scoperto in questo ranch negli anni '50. Il pozzo funziona ancora ma oggi è circondato da turbine.

I progressi tecnologici nello stoccaggio dell'energia, nel software operativo della rete e nelle turbine eoliche potrebbero consentire di integrare sempre più energia eolica. Ma quanto? Quella risposta sarà quasi certamente trovata in Texas nei prossimi 5-10 anni. E ciò avrà profonde implicazioni per il futuro dell'energia eolica. Perché se il Texas non può incorporare molta più energia eolica, probabilmente non può essere fatto da nessuna parte. Al di là delle linee di trasmissione e della rete quasi statale, il Texas ha un sacco di territorio non occupato per enormi ed estesi parchi eolici. Non ce l'hai sulla costa orientale, o nel profondo sud, e nemmeno in California, dove gli immobili sono costosi e quasi tutta la capacità di generazione del vento è raggruppata in tre aree. I parchi eolici offshore sono un'altra possibilità, ma portano trasmissione e sfide politiche che, finora, hanno limitato la loro portata negli Stati Uniti

C'è anche qualcosa di meno tangibile in Texas, qualcosa sulla cultura. I texani non hanno mai avuto paura di vivere vicino alle grandi infrastrutture energetiche, che si tratti dei pumpjacks della formazione di scisto Eagle Ford o delle enormi raffinerie della costa. L'opposizione a Big Wind in altri stati, dove le turbine sono considerate un pugno nell'occhio che uccide gli uccelli, non è un fattore. In definitiva, il boom del vento qui può sottolineare i limiti delle energie rinnovabili tanto quanto ne evidenzia le possibilità.

Questa storia è stata aggiornata il 13 ottobre per correggere la caratterizzazione del rapporto NREL sui limiti delle energie rinnovabili sulla rete negli Stati Uniti orientali

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