Miljøkatastrofe eller nøglen til en fremtid med ren energi? Et nyt twist på vandkraft

Steve Lowe stirrede ind i et gabende hul i hjertet af Californiens ørken, pas på ikke at lade den blæsende vind få ham til at vælte ud over kanten.

Gruben var engang en travl jernmine, udkæring af malm, der blev fragtet med jernbane til en nærliggende Kaiser Steel-fabrik. Da stålproduktionen faldt, Los Angeles County forsøgte at forvandle den forladte mine til en massiv losseplads. Naturfredningsfolk håber, at området en dag bliver en del af Joshua Tree National Park, som omgiver den på tre sider.

Lowe har en radikalt anderledes vision.

Med opbakning fra NextEra Energy – verdens største operatør af sol- og vindmølleparker – arbejder han på at fylde to minegrave med milliarder af gallons vand, at skabe et gigantisk "pumped storage"-anlæg, som han siger ville hjælpe Californien med at få mere af sin strøm fra vedvarende kilder, og mindre fra fossile brændstoffer.

Lowes projekt, kendt som Eagle Mountain, er ingen afviger. På tværs af landet, virksomheder kæmper for at bygge lignende faciliteter som supplement til sol- og vindmølleparker.

Disse planer støder op mod bekymringer fra miljøforkæmpere, som elsker sol og vind, men normalt er imod at bygge nye dæmninger, et træk ved mange pumped storage-projekter. Kritikere har sagt, at nogle af de foreslåede faciliteter ville oversvømme naturskønne kløfter, afbryde fritflydende flodstrækninger og skade fisk og dyreliv.

Ved Eagle Mountain, en af ​​flere forladte minegrave ville blive fyldt med vand, pumpet ned fra jorden. Når nærliggende solcellegårde oversvømmer elnettet med billig elektricitet, Lowes firma ville bruge den energi - som ellers kunne gå til spilde - til at pumpe vand op ad bakke, til et højere hul.

Når der ikke er nok solenergi på nettet – efter solnedgang, eller måske efter flere dage med overskyet vejr - ville vandet få lov at strømme tilbage til den nederste brønd ved tyngdekraften, passerer gennem et underjordisk kraftværk og genererer elektricitet.

"Det er sådan en naturlig løsning til integration af solenergi, " sagde Lowe.

Eagle Mountain-planten ville ikke afbryde nogen floder eller ødelægge et uberørt landskab. Men miljøforkæmpere siger, at faciliteten på 2,5 milliarder dollar ville trække for meget vand fra jorden i en af ​​de tørreste dele af Californien, og forlænge en historie med industrialisering kun få miles fra en af ​​USA's mest besøgte nationalparker.

Lowe afviser disse argumenter, siger, at hans forslag har overlevet runde efter runde af miljøvurdering og kun ville dræne en lille brøkdel af det underjordiske grundvandsmagasin.

Projektets skæbne kan afhænge af et spørgsmål uden let svar:Hvor meget miljøofre er acceptabelt – eller endda nødvendigt – i kampen mod klimaændringer?

Pumpelageranlæg har været brugt kommercielt i årtier, med omkring 40 faciliteter, der opererer i USA i dag. De fleste af dem blev bygget som ledsagere til atomkraftværker, opsuge billig energi om natten og derefter generere elektricitet i dag- eller aftentimerne, når efterspørgslen – og priserne – er højere.

Nu forvansker vedvarende energi dynamikken i elnettet. Pumpelageranlæg bliver drevet på måder, de ikke er designet til, cykler op og ned i løbet af dagen for at matche vindens og solens luner. Udviklere ser et behov for en ny form for pumpet lager, designet til det 21. århundredes behov.

Federal Energy Regulatory Commission har modtaget eller godkendt ansøgninger om mindst 51 gigawatt pumpet lager siden 2014 - mere end dobbelt så meget kapacitet, som der er i USA i dag.

Forslagene har inkluderet en række kontroversielle nye dæmninger i Californiens østlige Sierra, siden annulleret af sin udvikler; en plan om at bygge to reservoirer uden for Las Vegas og fylde dem med Colorado River-vand; og et Montana-anlæg, støttet af miljøgrupper, som ville udnytte elledninger, der i øjeblikket bruges af et kulværk.

Omkring to tredjedele af den foreslåede kapacitet er i Vesten, en geografisk hældning drevet til dels af Californiens aggressive mål for ren energi og enorme strømbehov.

"Tingene er virkelig gået op i de sidste par år, især det sidste år, " sagde Matthew Shapiro, administrerende direktør for Gridflex Energy, som har foreslået ni pumpede lagerprojekter, herunder en i det sydlige Californiens Kern County. "Du har så mange flere forsyningsselskaber og stater, der går med kulstoffattige mål og højfornybare planer."

Lovgivere i Maine, Nevada, Ny mexico, New York og Washington vedtog sidste år love, der satte mål om 100 % ren energi i midten af ​​århundredet, bygger på tidligere 100 % love i Californien og Hawaii. Der har været en lignende byge af forpligtelser blandt forsyningsselskaber uden for disse stater, med større strømudbydere baseret i Arizona, Michigan, Minnesota, North Carolina og Virginia lover at opnå netto-nul kulstofemissioner i 2050 eller tidligere.

Vind- og solenergi udvides også hurtigt i stater uden mandater, drevet af faldende omkostninger.

Efterhånden som landet skifter væk fra fossile brændstoffer, den vigtigste udfordring bliver at sikre, at der er nok elektricitet på nettet, når solen ikke skinner, og vinden ikke blæser.

Lige nu, Californien erstatter meget af den solgeneration, den mister hver aften ved at brænde naturgas, som producerer mindre kulstofforurening end kul, men som stadig er et fossilt brændstof, der opvarmer jorden. Pumpet opbevaring, fortalere siger, er en af ​​flere teknologier, der kan udfylde den rolle, som gasværker spiller.

Pumpelageranlæg er dyrere at bygge end lithium-ion-batterier, hvis omkostninger er faldet 87 % i løbet af det sidste årti. Men batterier opbevarer typisk kun et par timers elektricitet. De vil ikke være megen hjælp i flere dages perioder, hvor solen forsvinder bag skyer og vinden svækkes.

Pumpede lagerfaciliteter kan generere elektricitet med fuld kapacitet i meget længere tid—18 timer, i Eagle Mountains tilfælde.

"Hvis vi vil begynde at reducere vores afhængighed af gasressourcer i vores flåde, vi har brug for noget, der har den længere varighed, " sagde Mark Rothleder, en vicepræsident hos California Independent System Operator, som fører tilsyn med elnettet for det meste af staten.

Rothleder pegede på en nylig oplevelse på den hawaiianske ø Kauai. I juli 2019, en kombination af netproblemer og dårligt vejr - inklusive en fejl på øens største gasanlæg, vedligeholdelse på vandkraftanlæg og flere overskyede dage, der begrænsede solproduktionen - tvang det lokale forsyningsselskab til at implementere rullende strømafbrydelser.

"De havde ikke længere opbevaring, " sagde Rothleder.

Indtil for nylig, Californiske regulatorer havde ikke forudset et behov for mere pumpet lager i den nærmeste fremtid. Det ændrede sig i sidste måned, da Public Utilities Commission udgav et planlægningsdokument, der overvejede næsten 1, 000 megawatt nyt pumpet lager – eller andre langvarige energibankteknologier – så snart 2026.

Det var Lowes far, der først drømte om at bruge den forladte Eagle Mountain-mine til at generere vandkraft. I begyndelsen af ​​1990'erne, Art Lowe blev fløjet over Californiens ørken af ​​en ingeniørven. Ser ned på Eagle Mountain, Vennen kommenterede, at de massive gruber ville være perfekte til pumpet opbevaring.

Art Lowe løb med ideen. Han døde i 2009, men hans søn Steve tog kappen op, opnå en føderal licens til en 1, 300 megawatt projekt og senere at sælge en majoritetsandel i det firma, som hans far startede, Eagle Crest Energy Co., til NextEra. Den Florida-baserede energigigant ejer fire nærliggende solfarme i ørkenen øst for Palm Springs, langs Interstate 10.

Ligesom sin far, Lowe mener, at stedet er perfekt til pumpet opbevaring. Reservoirerne er allerede bygget, reducere byggeomkostningerne med hundredvis af millioner af dollars. Landskabet er stærkt forstyrret af årtiers industriel minedrift.

Alice Karl, en ørkenskildpaddeekspert og mangeårig biologisk konsulent for Eagle Crest, sige det på denne måde:"Dette virker som en god brug af to store huller i jorden."

Bevaringsgrupper kunne ikke være mere uenige.

De siger, at Eagle Crests plan om at pumpe næsten 8 milliarder gallons grundvand ind i sine reservoirer, plus yderligere en halv milliard gallons hvert år for at erstatte vand tabt ved fordampning, kunne skade planter og dyreliv, der er afhængige af grundvand - et krav, som bygherren bestrider. Kritikere bekymrer sig også om, at projektet kan gøre det sværere for bighornfår at migrere til og fra bjergkæder i Joshua Tree National Park, og kunne tiltrække ravne, der forgriber sig på unge ørkenskildpadder.

Debatten om grundvandspumpning har været særlig heftig i betragtning af projektets placering i det varme, tør Colorado-ørken, samt den igangværende klimakrise, der giver næring til mere ekstrem tørke i Californien og i hele Vesten.

Joshua Tree embedsmænd siger, at de er enige med Eagle Crest, der udspringer i nationalparken, som tjener som oaser for dyrelivet, er fodret af lavt grundvand, ikke den dybere Chuckwalla Valley-akvifer, som Eagle Crest planlægger at tappe. Men naturfredningsfolk er skeptiske.

Chris Clarke, en programleder for National Parks Conservation Association, pegede på nyere forskning i en anden del af Californiens ørken, hvor Cadiz Inc. håber at pumpe grundvand og sælge det til byer. En undersøgelse finansieret af Cadiz-modstandere viste, at en kritisk fjeder på overfladeniveau var i "hydraulisk kommunikation" med den underjordiske grundvandsmagasin.

I Eagle Mountain-området, "der er virkelig ikke en grundig analyse af den faktiske hydrologi i regionen, " sagde Clarke.

Kampe om energiprojekter er ikke noget nyt i ørkenen sydvest, hjemsted for nogle af landets største og mest spektakulære intakte naturlandskaber. Forslag til sol- og vindmølleparker har tvunget miljøgrupper til at bestemme, hvilke projekter der er værd at støtte som bolværk mod klimaændringer, og hvilke der ville gøre for meget skade.

Eagle Mountain-landene var oprindeligt en del af Joshua Tree National Monument, forløberen til nutidens nationalpark. Men Kongressen fjernede dem i 1950 for at bane vejen for storstilet jernminedrift. Mange naturforkæmpere mener, at jorden burde være blevet returneret til parken, da minedriften stoppede.

Debatten er migreret til Sacramento, hvor NextEra støttede lovgivning i 2018 og 2019, der så ud til at være snævert målrettet mod at hjælpe Eagle Crest med at tegne en køber til den elektricitet, som dets projekt ville generere. NextEra hævdede over for lovgiverne, at Californiens stærkt regulerede energimarked måske ikke er udstyret til at få et så stort projekt finansieret og bygget.

Kritikere svarede, at hvis projektet var så nyttigt og omkostningseffektivt, som NextEra hævdede, virksomheden ville ikke have nogen problemer med at finde en køber.

Begge regninger blev ikke forskudt. Men naturbeskyttelsesfolk frygter, at der kommer endnu et forsøg. De ser Assembly Bill 2255, som blev introduceret af Assemblywoman Susan Eggman, D-Stockton, men er endnu ikke udfyldt med detaljeret sprog.

Adspurgt om lovgivningen vil være et middel til at støtte Eagle Mountain, Eggmans stabschef, David Stammerjohan, said the lawmaker is working to craft "a technology-neutral bill that focuses on the need for long-duration storage, that is not project-specific."

På tværs af landet, projects like Eagle Mountain are sparking debate.

Sidste forår, the Federal Energy Regulatory Commission denied a preliminary permit for a facility that would have been built partly within West Virginia's Monongahela National Forest. The proposal faced criticism from groups including Friends of Blackwater, which circulated a petition saying the project would "dam a tier 3 trout stream, impact sensitive species, and disturb the iconic Blackwater Canyon."

Another controversial project is in Arizona, where Pumped Hydro Storage LLC has proposed damming the Little Colorado River just outside Grand Canyon National Park. The Grand Canyon Trust, a private nonprofit, says the project would flood a sacred Hopi tribal site, threaten the endangered humpback chub and industrialize a remote hiking trail.

Pumped Hydro Storage co-founder Steve Irwin said the company is working on a revamped proposal that involves damming a side canyon of the Little Colorado, rather than the river itself. That would make the company's facility a "closed loop" plant that doesn't interrupt natural waterways, although it would still disrupt a relatively undisturbed landscape.

Environmentalists point to other technologies that might keep the lights on during the absence of sunlight and wind.

Several California utilities signed contracts earlier this year for geothermal power plants, which can generate climate-friendly electricity around the clock. Los Angeles is investigating whether it can use underground salt caverns in Utah to bank clean energy in the form of compressed air or renewable hydrogen. The U.S. Navy recently eased its opposition to floating wind farms off California's Central Coast, potentially helping the state access offshore winds that blow more consistently than onshore gusts.

The Nature Conservancy, an environmental nonprofit, released a report last year examining how California might satisfy its appetite for clean energy without destroying sensitive lands. The report detailed 61 scenarios for meeting the state's long-term goal of reducing planet-warming emissions 80% by 2050.

Pumped storage "contributes a relatively small amount in those scenarios, and it's not present in all scenarios, " said Erica Brand, director of the Nature Conservancy's California energy program.

And to the extent new pumped storage is needed, existing dams could fill at least some of the need. The Los Angeles Department of Water and Power is working on a pumped storage project at Lake Mead outside Las Vegas, and the San Diego County Water Authority hopes to utilize San Vicente Reservoir for a similar project.

Pumped storage "has a role to play. But when it comes to specific projects, it's all about impacts, " Brand said.

Joshua Tree National Park officials once hoped to see the Eagle Mountain lands returned to the park. På det sidste, selvom, they're more focused on limiting the potential harm to natural ecosystems. They're working with Eagle Crest on an agreement to study the genetics and health of bighorn sheep that move through the company's lands.

Figuring out how to handle Eagle Mountain hasn't been easy for David Smith, Joshua Tree's superintendent. He's worried about what might happen to bighorn sheep and desert tortoises if the facility is built. But he's also worried about climate change, which threatens to wipe out Joshua Tree's namesake species across most of the park.

Fires are also taking a toll on Joshua trees. Smith said those blazes are fueled by invasive grasses, whose growth is supported by smog blowing in from Los Angeles. That smog comes from the same cars, trucks and power plants that spew planet-warming gases.

If a project like Eagle Mountain can help renewable energy sources replace fossil fuels, Smith can see the merit in it.

"The idea of depleting a finite resource, even one we're not using, goes against what my job is as a park manager, " Smith said, referring to the groundwater that Eagle Crest plans to pump. "But at the same time, I'm seeing a real threat because of fires, and because of climate change."

"Det er virkelig, really tough, " han sagde.

©2020 Los Angeles Times
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.