What does the world's largest machine do? - Henry Richardson

翻訳: Izuho Kondo 校正: Tomoyuki Suzuki

On February 7th, 1967, Homer Loutzenheuser flipped a switch in Nebraska

1967年2月7日

ホーマー・ラウチェンホイザーは ネブラスカ州でスイッチを入れ

and realized a dream more than five decades in the making.

50年以上の懸案となっていた 夢を実現しました

The power grids of the United States joined together,

合衆国の電力網がともに繋がり

forming one interconnected machine stretching coast to coast.

西海岸から東海岸まで接続された 一つのマシーンを形成したのです

Today, the US power grid is the world's largest machine.

現在 米国の電力網は 世界最大のマシーンとなりました

It contains more than 7,300 electricity-generating plants,

そこでは7300を超える発電所が

linked by some 11 million kilometers of powerlines, transformers and substations.

1100万キロにわたる送電線と 変圧施設や変電所によって結ばれています

Power grids span Earth’s continents, transmitting electricity around the clock.

電力網は地球の全大陸に広がり 一日中電気を送り続けます

They’re massive feats of engineering—

これらはエンジニアリングの偉業とは言え

but their functioning depends on a delicate balance.

その運用は微妙なバランスの上に 成り立っています

Their components must always work in unison,

全ての施設は常に連動し

maintain a constant frequency throughout the grid,

電力網全体に一定の周波数を 維持するとともに

and match energy supply with demand.

送電量を電力消費量に 合わせなければなりません

If there's too much electricity in the system,

過剰な電力が送られると

you get unsafe power spikes that can overheat and damage equipment.

過熱と設備の故障を引き起こす 危険な電力スパイクを生み

Too little electricity and you get blackouts.

電力が不足すると 停電となります

So, to strike this balance,

ですから このバランスを取るために 発電事業者は

power grid operators monitor the grid from sophisticated control centers.

最新式のコントロールセンターから 送電網を見守ります

They forecast energy demand and adjust which power plants are active,

事業者は電力需要を予測し 発電設備の稼働調整をします

signaling them to turn their output up or down

発電出力の上げ下げの信号を送り

to precisely meet current demand.

今現在の需要にぴたりと合わせます

By considering factors like the availability and cost of energy resources,

各エネルギー資源の 供給量とコストを考慮し

grid operators create a “dispatch curve,”

発電事業者は 「給電曲線」を作成し

which maps out the order in which energy sources will be used.

エネルギー源の 優先使用順位を定めます

The grid defaults to using energy from the start of the curve first.

曲線の起点にあるエネルギーから 使い始めます

Usually, the resources are ordered by price.

通常 エネルギーの種類は 価格順に並べられます

Those at the start tend to be renewables

再生可能エネルギーから 並べられる傾向があります

because they have much lower production costs.

生産コストがはるかに安いからです

Some grids, like those in Iceland and Costa Rica,

アイスランドやコスタ・リカなど 電力網の中には

run on more than 98% clean energy.

98％以上をクリーンエネルギーで 発電しているものもありますが

But most dispatch curves contain more of a mix

他のほとんどの給電曲線は

of carbon-free and carbon-emitting energy sources.

無炭素エネルギー源と 炭素を排出するエネルギー源の混成です

This means that where your electricity is coming from—

これは あなたが使っている電気が どこから来るのかや

and how clean it is— varies throughout the day—

クリーン度が一日のうちでも変動し

as often as every few minutes.

数分ごとの単位でも 変化することを意味します

Take the state of Kansas.

カンザス州を例に取ってみましょう

Despite having plentiful wind resources,

風力資源が豊かであるにもかかわらず

it regularly relies on carbon-emitting power plants.

恒常的に 炭素を排出する発電所に 依存しています

This is because wind energy is especially plentiful at night.

これは風力エネルギーが 特に豊富なのが夜間なのに

But, this is also when there’s lower demand.

その時間帯は電気需要が低いからです

So, Kansas’ is wind energy is actually regularly disposed of

そのため カンザスの風力エネルギーは 実際に定期的に捨てられます

to prevent excess electricity from damaging the grid.

過剰電力による電力網の損傷を 防ぐためです

And comparable scenarios add up to a big problem worldwide.

同様の状況が世界中で起きており 大問題となっています

Thankfully, dependence on renewables is rising.

幸い 再生可能エネルギーへの依存度は 高まっていますが

But power grids are often unable to make full use of them.

電力網は大抵これを 十分利用できずにいます

Many simply weren't designed around intermittent energy sources

多くの電力網は 断続的な発電源向けに設計されておらず

and can't store large amounts of electricity.

大量の電力を蓄えられないのです

Researchers are experimenting with unique storage solutions.

研究者たちは独自の 蓄電問題解決法を試みています

However, this will take time and substantial investment.

ですが それには時間と 相当な投資を必要とします

But hope is not lost.

しかし 希望は消えたわけではありません

We have the opportunity to work with our existing power grids in a new way:

既存の電力網と協調する新しい方法が 私たちにはあります

by shifting some of our energy use

電力消費のいくらかを

to the times when there’s clean electricity to spare.

クリーンな電力が得られる時間帯に 移行します

Leaning into this concept, called “load flexibility,”

この「ロード・フレキシビリティ」 と呼ばれる考え方に切り替えることで

we can help flatten the peaks in demand,

電力需要のピークをなだらかにできます

which will place less stress on the grid and reduce the need for non-renewables.

電力網への負荷を軽くし 非再生エネルギーへの依存を減らすのです

So researchers are developing automated emissions reduction technologies

そのため研究者たちは自動で (炭素)排出量を削減する装置を開発中です

that tap into energy use data

これはエネルギー消費データを活用し

and ensure that devices get electricity from the grid at the cleanest times.

電力が最もクリーンな時間帯に 電力を電気機器に供給する装置です

In fact, smart devices like this already exist.

実際 このようなスマートデバイスが 既に存在します

So, how big an effect could they have?

では どれほどの効果があるのでしょうか

If smart technologies like air conditioners, water heaters,

スマート技術を使ったエアコンや給湯器

and electric vehicle chargers were implemented across the Texas power grid,

電気自動車の充電器といった機器が テキサス州の電力網全体に接続されたなら

the state’s emissions could decrease by around 20%.

州の炭素排出量が約20％削減されるでしょう

In other words, simply coordinating when certain devices tap into the grid

言いかえれば 単にある種の電気機器を 電力網と同期させることで

could translate to 6 million fewer tons of carbon

テキサス州だけで１年に大気中に放出される

released into the atmosphere annually from Texas alone.

炭素600万トンの削減に相当するのです

Now, imagine what this could look like on a global scale.

これが世界中に広がったら どんな景色が見えるのでしょうか