Le seul et unique boom éolien du Texas

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Rolan Petty a poignardé la terre avec un bout de botte et a levé les yeux vers le soleil brûlant de l'ouest du Texas. J'appelle cela l'agriculture sur la foi, a-t-il dit à propos de sa ferme de coton non irriguée. Vous avez juste la foi que la pluie va venir.

Si cela ne vient pas, Petty a un flux de revenus de secours : les frais de location. Tout autour de nous, s'élevant à 150 pieds au-dessus de la moissonneuse-batteuse de Petty et des plants de coton à l'aspect broussailleux en rangées soignées, se dressait une forêt d'éoliennes qui s'étendait jusqu'à l'horizon. La terre de Petty dans la plaine aride de l'ouest du Texas se trouve en bordure du vaste parc éolien de Horse Hollow, avec 430 éoliennes réparties sur 73 miles carrés. C'était le plus grand parc éolien au monde lorsqu'il a été achevé, en 2006. La famille de Petty loue des terres à Horse Hollow et à un autre parc éolien de la région, rapportant environ 7 500 $ par an sur chacune des dizaines de turbines de leur propriété. L'énergie éolienne est devenue une aubaine pour les Petty, comme pour de nombreux propriétaires terriens du Texas, permettant à Rolan, à ses parents et à ses trois frères de gagner des centaines de milliers de dollars chaque année, qu'il pleuve ou non. Et la petite ferme n'est qu'un petit acteur du plus grand boom des énergies renouvelables que les États-Unis aient jamais connu.

Pas de pilote, pas de problème ?

Cette histoire faisait partie de notre numéro de novembre 2016



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Avec près de 18 000 mégawatts de capacité, le Texas, s'il était un pays, serait le sixième plus grand producteur d'énergie éolienne au monde, juste derrière l'Espagne. Maintenant, le Texas se prépare à ajouter plusieurs milliers de mégawatts supplémentaires, à peu près équivalents à la capacité éolienne que l'on peut trouver dans toute la Californie. La plupart de ces éoliennes se trouvent dans l'ouest du Texas, l'une des régions les plus désolées et venteuses des États-Unis continentaux. Il y a quinze ans, lorsque les bases de ce boom étaient en train d'être posées, cette région ne comptait que des fermes de coton et de céréales, des champs de pétrole, des broussailles et des lits de rivières asséchés et de petites villes qui étaient pour la plupart en train de dépérir.

Une éolienne au parc éolien de Horse Hollow.

Aujourd'hui, c'est une terre de turbines blanches grêles qui bordent les autoroutes et les poches des propriétaires fonciers. La nuit, lorsque le vent souffle le plus fort et le plus régulièrement, si vous vous tenez dans l'un des champs, vous pouvez entendre les grandes pales faire un bruit fantomatique. shoop-shoop sonner lorsqu'ils tournent. L'énergie éolienne a apporté la prospérité à des villes qui s'assèchent littéralement il y a moins d'une génération. Lors de la sécheresse de 2011, beaucoup de gens ici auraient déposé leur bilan sans les turbines, a déclaré Russ Petty, l'un des frères de Rolan, qui me faisait visiter la propriété en voiture. Ce qu'il a fait, c'est aider à garder cette terre dans la famille.



Il a également montré qu'un grand État peut obtenir une quantité substantielle de son électricité à partir de sources renouvelables sans perturbations importantes, avec les bonnes politiques et les bons investissements dans les infrastructures. Rapport 2015 du département américain de l'énergie Vision du vent s'est fixé pour objectif d'obtenir 35% de toute l'électricité du pays à partir du vent en 2050, contre 4,5% aujourd'hui. Au Texas, parfois, ce nombre a déjà été dépassé : lors de plusieurs jours venteux l'hiver dernier, l'énergie éolienne a brièvement fourni plus de 40 % de l'électricité de l'État. Pour les partisans de l'énergie éolienne, le Texas est un modèle pour le reste du pays.

Mais cela révèle également ce que l'énergie éolienne ne peut pas réaliser. Dans l'ensemble, le vent représente toujours moins de 20 % de la capacité de production de l'État, un chiffre qui tombe dans les 10 % les jours d'été calmes et chauds. Et même avec le boom de l'énergie éolienne, les émissions totales estimées de carbone de l'État étaient les plus élevées du pays en 2013, l'année la plus récente pour laquelle des données sont disponibles, soit une hausse de 5 % par rapport à l'année précédente.

Une station-service abandonnée renversée par de forts vents du désert, juste au nord de la frontière mexicaine.



De plus, les conditions qui ont stimulé le boom du Texas ne peuvent pas être facilement reproduites. Non seulement le Texas est balayé par des vents généralement stables, mais il a quelque chose qui manque à la plupart des autres endroits : un gigantesque système de transmission qui a été construit pour acheminer l'électricité des régions désolées de l'ouest et du nord de l'État vers les grandes villes du sud et de l'est, y compris Dallas, Austin, San Antonio et Houston. Dans le cadre d'un programme connu sous le nom de zones d'énergie renouvelable compétitives, ou CREZ, les lignes électriques ont été approuvées en 2007 et leur construction a coûté près de 7 milliards de dollars. Ils ont ajouté quelques dollars par mois aux factures d'électricité résidentielles, mais ils ressemblent maintenant à un investissement d'infrastructure prévoyant que d'autres États ne veulent pas ou ne peuvent pas faire.

J'ai parcouru près de 1 200 miles, d'Abilene à Amarillo et de nombreux endroits intermédiaires, cet été pour explorer l'explosion du vent au Texas. Je voulais comprendre ce qui motivait ce boom continu et quelle pourrait être la limite ultime. Quelle quantité d'énergie éolienne le réseau texan peut-il absorber, économiquement et physiquement ? Et d'autres États et d'autres nations peuvent-ils réaliser ce que le Texas a, ou y a-t-il des conditions ici qui seront difficiles ou impossibles à reproduire ailleurs ?

Prospection



Russ Petty à la porte de l'une des turbines qu'Invenergy exploite en vertu d'un bail avec sa famille.

Guy Payne est l'un des bénéficiaires du boom éolien. Ancien surveillant de prison, il conduisait un bus à chaînes - utilisé pour transporter des prisonniers enchaînés - quand j'ai commencé à passer devant toutes ces éoliennes, se souvient-il. En 2003, un ami qui avait quitté le secteur pénitentiaire a mentionné les opportunités offertes par l'énergie éolienne : formation gratuite, bon salaire et avantages sociaux, travail à l'extérieur et un risque beaucoup plus faible d'être agressé par un condamné. Après un programme de formation de six mois chez General Electric à Tehachapi, en Californie, Payne est devenu technicien d'éoliennes, un métier qui cumule de nombreuses fonctions : électricien, mécanicien, grimpeur de tour, premier intervenant d'urgence. Il supervise maintenant 65 techniciens pour un développeur éolien, Invenergy, travaillant dans plusieurs fermes. L'un d'eux, avec 100 turbines General Electric, se trouve dans des champs de coton à l'est de Lubbock, au bord de ce que les habitants appellent le Caprock et les géographes appellent le Plaine jalonnée . Cette vaste mesa, qui couvre une grande partie du nord-ouest du Texas et de l'est du Nouveau-Mexique, possède certains des vents les meilleurs et les plus constants du continent nord-américain, souvent bien au-dessus des 28 miles par heure, ce qui est idéal pour produire de l'électricité.

Le jour de ma visite, Payne se préparait à mettre en ligne la dernière ferme texane d'Invenergy. Un complexe de 257 mégawatts qui couvrira 66 miles carrés de champs de coton et de broussailles, le Wake Wind Energy Center illustre la rapidité avec laquelle de telles fermes peuvent germer : le sol a été rompu en janvier et les turbines étaient sur la bonne voie pour être à pleine puissance en octobre. .

Nommé d'après une petite ville fantôme qui n'est aujourd'hui marquée que par une ancienne égreneuse de coton, Wake intègre une technologie de pointe : des tours de 260 pieds avec des rotors de 330 pieds de diamètre et un logiciel avancé qui permet aux techniciens de dépanner les turbines à l'aide ordinateurs portables. Les progrès rapides de la technologie ont rendu les turbines tellement moins chères à construire et plus faciles à entretenir que l'énergie éolienne est presque en concurrence avec l'électricité produite à partir du gaz naturel uniquement sur le prix. (Les exploitants d'énergie éolienne sont subventionnés par des crédits d'impôt fédéraux et par les lignes de transmission longue distance qui ont été construites aux frais du contribuable.)

Wake se distingue également d'une autre manière : la majeure partie de l'électricité produite ici ira directement à deux sociétés, le géant de la fibre de verre Owens Corning et Equinix, qui exploite de grands centres de données à Dallas. En fait, un nombre croissant de parcs éoliens au Texas sont financés par des sociétés qui souhaitent fixer un prix pour l'électricité sur 20 ans. Facebook, par exemple, a déclaré l'année dernière qu'il s'associerait à la construction d'un parc éolien de 200 mégawatts près de son nouveau centre de données d'un milliard de dollars à Fort Worth, lui permettant de prétendre que l'installation (qui sera alimentée par le réseau régulier du Texas ) sera alimenté à 100 % par des énergies renouvelables. Et Google, qui a déjà investi 75 millions de dollars dans un parc éolien près d'Amarillo, prévoit de s'associer à Invenergy sur une nouvelle installation de 225 mégawatts au nord de Lubbock.

À gauche : Une gaufre de l'État du Texas, courante dans les petits déjeuners gratuits des hôtels de Sweetwater. Centre : une graine de coton mûre, prête à être récoltée. À droite : un panneau à l'extérieur d'une église à Harper reflète la dépendance traditionnelle de la région à l'égard de la culture du coton.

À gauche : Une gaufre de l'État du Texas, courante dans les petits déjeuners gratuits des hôtels de Sweetwater. Centre : une graine de coton mûre, prête à être récoltée. À droite : un panneau à l'extérieur d'une église à Harper reflète la dépendance traditionnelle de la région à l'égard de la culture du coton.

À gauche : Une gaufre de l'État du Texas, courante dans les petits déjeuners gratuits des hôtels de Sweetwater. Centre : une graine de coton mûre, prête à être récoltée. À droite : un panneau à l'extérieur d'une église à Harper reflète la dépendance traditionnelle de la région à l'égard de la culture du coton.

L'une des raisons de tout cela est que le Texas a déréglementé son marché de l'électricité en 2002, forçant les producteurs d'électricité, les fournisseurs de transport et les détaillants d'électricité à se séparer. Contrairement à la déréglementation en Californie, qui a conduit à un quasi-effondrement du réseau et à une série de pannes majeures en 2000 et 2001, la politique au Texas a généralement fonctionné comme prévu, grâce à des opérations de réseau efficaces et à l'abondance de lignes de transmission dans le CREZ. réseau. Il n'y a pas d'agence de réglementation, pas de permis, pas de lois sur le vent, déclare Rod Wetsel, un avocat de Sweetwater spécialisé dans les baux éoliens et qui a coécrit Loi du vent , le texte définitif sur la légalité de l'éolien. C'est comme la prospection : vous pouvez en gros aller revendiquer votre concession et construire votre projet.

Cela signifie que vous pouvez également perdre votre chemise. Le pétrolier milliardaire T. Boone Pickens a été contraint de renoncer à ses plans grandioses pour le plus grand parc éolien du monde, dans le nord du Texas, après avoir dépensé plus de 2 milliards de dollars, essentiellement parce qu'il était trop tôt pour commercialiser. C'était avant CREZ, dit Wetsel. S'il avait attendu quelques années, tout irait bien.

inarrêtable

Une ancienne technologie éolienne exposée dans la ville de Coleman.

Une paire d'aigrettes-boeufs blanches comme neige a traversé un champ de luzerne alors que je m'arrêtais à la sous-station de Clear Crossing, à 30 miles de la ville la plus proche dans la garrigue vide du comté de Haskell. Construit au coût de 42 millions de dollars par Electric Transmission Texas, une coentreprise entre American Electric Power et Warren -Buffett's Berkshire Hathaway Energy Company, Clear Crossing est une station de commutation de 345 kilovolts, un point de passage sur le réseau des lignes CREZ qui s'étend d'Amarillo à San Antonio, à 500 milles au sud, et d'Odessa à 350 milles à l'est jusqu'à Dallas. Clear Crossing collecte l'électricité des lignes qui partent des parcs éoliens du nord et de l'ouest et l'envoie vers l'est. Les lignes électriques bourdonnaient dans la journée à 100 ° alors que Greg Blair, un porte-parole de l'AEP, et moi nous tenions debout en contemplant le complexe de 40 acres de disjoncteurs et de fils. De l'autre côté de la route, une grande ferme solaire, propriété du service public municipal de San Antonio, était en construction.

Il y a beaucoup de grands espaces ici pour de grands projets comme ceux-ci, a fait remarquer Blair dans un euphémisme de la taille du Texas.

Electric Transmission Texas a construit plus d'un cinquième du système CREZ de 3 600 milles au cours de la dernière décennie. Ce système est la réponse du Texas au dilemme fondamental de l'énergie éolienne : le meilleur vent pour produire de l'électricité se trouve dans des endroits éloignés où personne ne veut vivre, en partie parce qu'il y a tellement de vent. Sans CREZ, il n'y aurait pas de boom éolien au Texas.

Est-il possible d'avoir trop de vent ? La réponse est oui, absolument.

CREZ a été construit sous Rick Perry, le gouverneur républicain du petit gouvernement qui a dirigé l'État de 2000 à 2015. Il est clair maintenant, dit Jeff Clark de la Wind Coalition, que CREZ devrait être reconnu comme l'un des projets d'infrastructure les plus visionnaires jamais construits en Texas.

C'était possible parce que le Texas est le seul État américain à disposer de son propre réseau électrique. La partie continentale des États-Unis compte trois réseaux principaux : l'Interconnexion de l'Est, l'Interconnexion de l'Ouest et l'Electric Reliability Council of Texas, ou ERCOT. Les deux premiers couvrent plusieurs États, tandis qu'ERCOT n'opère qu'au Texas, couvrant les trois quarts de l'État. Il peut investir et construire des lignes de transmission longue distance comme bon lui semble, les législateurs et les régulateurs des États, sans les querelles politiques interétatiques qui ont bloqué d'autres projets ambitieux de transmission longue distance prévus à travers les lignes d'État.

Rod Wetsel, avocat du vent et motocycliste de longue distance, dans un champ de coton qui sert également de parc éolien.

Le boom éolien du Texas est si imparable que même le système CREZ commence à atteindre sa pleine capacité. À des moments particulièrement venteux, certains parcs éoliens ont fini par être bloqués, sans aucun moyen d'acheminer l'électricité vers l'est des villes. C'est ce qui est arrivé à l'un des parcs éoliens d'Invenergy en janvier, lorsque la congestion a augmenté sur les lignes de transmission et qu'il n'a pas pu exporter son électricité, même lorsqu'il a proposé de payer aux services publics 22 $ par mégawattheure pour la prendre. Pendant ce temps, de nouveaux projets solaires dans la région devraient ajouter 2 200 mégawatts supplémentaires de capacité, avec 7 000 autres à l'étude. Après avoir dépensé des milliards de dollars pour un système de transmission, l'État doit maintenant dépenser des centaines de millions de plus pour l'étendre - une démonstration à quel point il est coûteux et compliqué de passer des combustibles fossiles aux énergies renouvelables, même lorsque les conditions sont optimales. .

Trop de vent ?

Même si les parcs éoliens doivent parfois payer des clients pour leur couper l'électricité, ils peuvent gagner de l'argent grâce au crédit d'impôt fédéral pour les développeurs éoliens. Mais cette subvention commencera à disparaître l'année prochaine avant d'expirer complètement en 2020. C'est alors que la véritable économie de l'énergie éolienne deviendra évidente. L'énergie éolienne reste généralement plus coûteuse que l'énergie fossile. Surtout avec les bas prix de l'électricité d'aujourd'hui, entraînés par une surabondance de gaz naturel, il est difficile d'imaginer comment tous ces nouveaux parcs éoliens qui poussent dans les badlands peuvent être compétitifs sans un soutien direct et indirect significatif au niveau de l'État et au niveau fédéral, déclare Kenneth Starcher, ancien directeur de l'Alternative Energy Institute de la West Texas A&M University.

Ensuite, il y a les défis physiques. Bien qu'il puisse sembler qu'il soit possible un jour d'obtenir 35 % de l'énergie éolienne du pays, il est difficile de compter sur le vent pour plus de 20 ou 25 % du total en raison de la variabilité du vent, qui affecte le système de multiples façons. Étant donné que l'opérateur de réseau doit faire correspondre l'offre à la demande minute par minute, la puissance de réserve - principalement les centrales au gaz naturel, de nos jours - doit compenser lorsque le vent cesse de souffler, en augmentant rapidement pour combler le vide. (Cela peut également se produire lorsqu'il y a trop de vent : lorsqu'il souffle plus fort que 100 km/h, les turbines s'arrêtent pour éviter tout dommage.) Exiger que les générateurs maintiennent les centrales à combustibles fossiles en marche même lorsqu'il n'y a pas de marché pour leur électricité ajoute efficacement à le coût global du vent. La variabilité du vent affecte également la qualité de l'énergie, c'est-à-dire la capacité du réseau à fournir de l'électricité dans certaines plages de tension et de fréquence.

A cause de tels problèmes, une nouvelle étude du National Renewable Energy Laboratory suggère que la moitié est des États-Unis aurait du mal à s'appuyer sur des sources renouvelables intermittentes pour plus d'un tiers de son électricité, même avec des investissements massifs dans de nouvelles lignes de transmission.

Est-il possible d'avoir trop de vent, en termes de problèmes ou de défis pour l'opérateur du système ? La réponse est oui, absolument, déclare Bill Cannon, vice-président de la division américaine de Sumitomo, qui a construit et possède des parcs éoliens. Plus vous avez de vent, plus le défi est grand. En ce qui concerne la quantité parfaite de vent, je ne pense pas que quiconque ait cette réponse.

Le soleil se lève sur le Caprock sur le parc éolien de Mesquite Creek.

Du pétrole a été découvert sur ce ranch dans les années 1950. Le puits fonctionne toujours mais est aujourd'hui entouré de turbines.

Les progrès technologiques dans le stockage de l'énergie, les logiciels d'exploitation du réseau et les éoliennes pourraient permettre d'intégrer de plus en plus d'énergie éolienne. Mais combien? Cette réponse se trouvera presque certainement au Texas au cours des cinq à dix prochaines années. Et cela aura de profondes implications pour l'avenir de l'énergie éolienne. Parce que si le Texas ne peut pas intégrer beaucoup plus d'énergie éolienne, cela ne peut probablement pas être fait n'importe où. Au-delà des lignes de transmission et du réseau presque à l'échelle de l'État, le Texas possède de nombreux territoires inoccupés pour d'énormes et vastes parcs éoliens. Vous n'avez pas cela sur la côte est, ou dans le sud profond, ou même en Californie, où l'immobilier est cher et où presque toute la capacité de production éolienne est regroupée dans trois zones. Les parcs éoliens offshore sont une autre possibilité, mais ils comportent des défis de transmission et politiques qui ont, jusqu'à présent, limité leur portée aux États-Unis.

Il y a aussi quelque chose de moins tangible au Texas, quelque chose à propos de la culture. Les Texans n'ont jamais eu peur de vivre à proximité des grandes infrastructures énergétiques, qu'il s'agisse des pumpjacks de la formation de schiste d'Eagle Ford ou des immenses raffineries de la côte. L'opposition à Big Wind dans d'autres États, où les éoliennes sont considérées comme des horreurs tueuses d'oiseaux, n'est pas un facteur. En fin de compte, le boom éolien ici peut souligner les limites des énergies renouvelables autant qu'il met en évidence les possibilités.

Cette histoire a été mise à jour le 13 octobre pour corriger la caractérisation du rapport NREL sur les limites des énergies renouvelables sur le réseau dans l'est des États-Unis.

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