What If Buildings Created Energy Instead of Consuming It? | Ksenia Petrichenko | TED

Translator: Mohammad Badsar Reviewer: Mahshid Moballegh Nasery

Buildings are not only what they seem.

ساختمان‌ها تنها چیزی که به نظر می‌رسد نیستند.

They aren't just inert structures to live and work in.

ساختمان‌ها فقط سازه‌هایی خنثی برای زندگی یا کار کردن نیستند.

They're connected to the energy system.

ساختمان‌ها به سیستم انرژی متصل هستند.

And this makes buildings an essential element

و این موضوع ساختمان‌ها را به عنصری ضروری

of the efforts to decarbonize our world.

برای تلاش برای کربن‌زدایی از جهان تبدیل نموده است.

Today, I want to talk about changing our thinking

امروز می‌خواهم در مورد تغییر افکارمان

around the role of buildings in the energy system

در مورد نقش ساختمان‌ها در سیستم انرژی صحبت کنم.

and how they can transform to bring us closer to our climate targets.

و اینکه ساختمان‌ها با تغییر ساختار چگونه ما را به اهداف آب و هوایی نزدیک می‌کنند.

But first, I want to take you to where I grew up,

اما ابتدا می‌خواهم شما را به جایی که بزرگ شده‌ام ببرم،

in this building in a mid-sized city in Russia.

در این ساختمان در یک شهر متوسط در روسیه.

To me, it looked [like] just a great concrete box,

برای من، این ساختمان شبیه یک جعبه بتنی عالی بود،

like many others.

مثل بسیاری دیگر.

There are indeed numerous buildings like this across Europe and Central Asia,

در واقع ساختمان‌های بیشماری مثل این در اروپا و آسیای مرکز وجود دارند،

inherited from Soviet times.

که از زمان شوروی به ارث گذاشته شده‌اند.

They were built quickly to house as many people as possible,

آنها به سرعت بنا می‌شدند تا حداکثر ممکن از افراد را در خود جای دهند،

without much consideration for their design,

بدون توجه زیاد به طراحی،

comfort and energy usage.

راحتی و مصرف انرژی.

This is true of many, many buildings across the world.

این در مورد ساختمان‌های بسیار بسیار زیادی در جهان صادق است.

Nondescript housing and office boxes,

اسکان ساده و دفاتر مکعبی،

built fast and cheap, and all connected to the energy system.

ساخت سریع و ارزان و همه متصل به شبکه انرژی.

I live in Paris now,

من الآن در پاریس زندگی می‌کنم،

and though buildings there look much nicer,

و آنجا اگر چه ساختمان‌ها بسیار بهتر به نظر می‌رسند،

from the perspective of energy, issues are similar.

از لحاظ انرژی شرایط یکسان است.

High energy consumption,

مصرف انرژی بالا،

reliance on fossil fuels

با اتکا به سوخت‌های فسیلی

and high energy costs,

و هزینه بالای انرژی،

driven even higher by the current energy crisis.

و با توجه به بحران انرژی فعلی بسیار گران‌تر.

In Paris, I work with International Energy Agency,

در پاریس من با آژانس بین‌المللی انرژی همکاری می‌کنم،

and we advise governments across the world on various energy issues.

و ما به دولت‌های سراسر جهان در مورد مسائل مختلف انرژی مشاوره می‌دهیم.

And for that, we look at data a lot.

و برای این کار، بسیار به داده‌ها توجه می‌کنیم.

And our data shows that at the global scale,

و داده‌های ما نشان می‌دهد که در مقیاس جهانی،

buildings are responsible for about one third of total energy consumption

ساختمان‌ها یک سوم از کل مصرف انرژی و موضوعات انرژی‌محور

and energy- and process-related carbon dioxide emissions.

و فرآیندهای انتشارات دی‌اکسید کربن را به خود اختصاص می‌دهند.

In Europe, for example, 90 percent of buildings that exist today

برای مثال در اروپا ۹۰ درصد از ساختمان‌های موجود در امروز

will still be standing and in use by 2050.

تا سال ۲۰۵۰ مورد استفاده خواهند بود.

We are also building more new buildings.

ما همچنین داریم ساختمان‌های بیشتری را می‌سازیم.

Our data shows that the global floor area

داده‌های ما نشان می‌دهد که انتظار می‌رود

is expected to increase by 75 percent by mid-century.

تا نیمه قرن مساحت زیربنا ۷۵ درصد افزایش یابد.

This is equivalent to adding an area the size of Paris every week

و این معادل این است که هر هفته به اندازه پاریس ساختمان اضافه می‌شود

for the next 30 years.

تا۳۰ سال آینده.

If this happens with energy consumption patterns of today,

اگر با الگوی مصرف انرژی امروز این روند طی شود،

this alone will make it very difficult to achieve our climate targets.

همین موضوع به تنهایی شرایط برای رسیدن به اهداف آب و هوایی را بسیار مشکل می‌کند.

Fortunately, we do have solutions available

خوشبختانه راه‌حل‌هایی در دست داریم

to reduce direct emissions from buildings

تا انتشار مستقیم از ساختمان‌ها را تا بیش از

by more than 95 percent by 2050.

۹۰ درصد تا سال ۲۰۵۰ کاهش دهیم.

And for this, we need three things:

و برای این هدف به سه چیز نیاز داریم:

efficiency,

بازدهی،

electrification and decarbonization.

برقی‌سازی و کربن‌زدایی.

Energy efficiency must come first.

بازدهی انرژی اولویت اول است.

And in buildings, it should be improved in two ways.

و در ساختمان‌ها باید به دو روش این بهبود صورت گیرد.

First, through improving energy efficiency of the building envelope

ابتدا از طریق بهبود بازدهی انرژی پوشش خارجی ساختمان

with better materials, design solutions,

با مواد بهتر، راه‌حل‌های طراحی،

insulation of walls, roofs, basements,

عایق‌سازی دیوارها، سقف‌ها، زیرزمین‌ها،

energy-efficient windows.

پنجره‌های با بازدهی انرژی بالا.

Second, through improving energy efficiency

دوم از طریق بهبود بازدهی انرژی

of all appliances and equipment used in building --

همه لوازم خانگی و ابزار مورد استفاده در ساختمان --

for space heating and cooling, water heating,

برای سرمایش و گرمایش فضا و گرمایش آب،

lighting, cooking, working and entertainment.

روشنایی، آشپزی، کار و سرگرمی.

However, energy efficiency, as they say, takes a village.

به هر حال، بازدهی انرژی، چنان که می‌گویند، موضوع بزرگی است به اندازه یک روستا.

Many forces and interests interact

نیروها و علایق زیادی در طی ساخت و ساز

during construction and renovation of a building.

و بازسازی یک ساختمان با هم تعامل می‌کنند.

The developers, the owners, the regulators, the architects,

توسعه‌دهندگان، مالکین، تنظیم‌کنندگان مقررات، معماران

the suppliers of technologies,

و عرضه‌کنندگان تکنولوژی‌ها،

the market itself exerting price pressure.

خود بازار فشار قیمت را اعمال می‌کند.

All these need to be aligned.

همه اینها باید در یک راستا باشند.

And it all starts with the governments mandating

و همه اینها با دستور دولت

minimum energy efficiency requirements through their regulation,

مبنی بر حداقل‌های بازدهی انرژی از طریق مقررات دولتی آغاز شده

putting the right incentives in place and providing clear information tools.

و مشوق‌های صحیح را تعیین و اطلاعات شفاف را عرضه می‌کند.

Building energy codes,

تنظیم قوانین انرژی،

standards and labeling for appliances and equipment, as well as buildings,

استانداردها و برچسب زدن بر لوازم و ابزارهای خانگی و خود ساختمان‌ها

are among the most effective instruments at our disposal --

در میان موثرترین ابزارهای در دسترس ما هستند --

if they're enforced well and together with other supporting mechanisms.

اگر به خوبی اعمال شوند و ضمانت اجرایی لازم را داشته باشند.

Energy efficiency in buildings also depends on us as consumers,

بازدهی انرژی در ساختمان‌ها به ما بعنوان مصرف‌کننده هم مربوط است،

the choices we make,

انتخابی که می‌کنیم،

buildings we decide to live in,

ساختمانی که تصمیم به زندگی در آن می‌گیریم،

appliances and devices we buy

لوازم و دستگاه‌هایی که می‌خریم

and the way we use them at home or our workplaces.

و نحوه استفاده از آن‌ها در منزل و محل کار.

So what is the result of improving energy efficiency?

خوب نتیجه بهبود بازدهی انرژی چیست؟

Significant energy savings,

ذخیره چشمگیر انرژی،

reduced CO2 emissions,

کاهش انتشارات دی‌اکسیدکربن،

lower energy bills

قبض انرژی کمتر

and improved comfort, productivity

و رفاه بهبودیافته، بهره‌وری

and health of people living in them.

و سلامت افرادی که در آن زندگی می‌کنند.

The second thing we need is a massive shift towards electricity.

دومین چیزی که نیاز داریم تغییر رویکرد شدید به سمت برق است.

And of course I mean clean, decarbonized electricity

و البته منظورم برق تمیز بدون کربن

produced from solar, wind and other low-carbon sources.

تولید شده از منابع خورشیدی، باد و دیگر منابع کم-کربن است.

If we look at Europe, for instance,

برای مثال اگر به اروپا بنگریم،

more than 40 percent of households

بیش از ۴۰ درصد منازل

rely on natural gas for space heating and cooking.

برای گرمایش فضا و پخت و پز به گاز طبیعی متکی هستند.

To complicate matters,

به زبان پیچیده‌تر،

40 percent of all gas consumed in Europe last year was imported from Russia.

۴۰ درصد از همه گاز مصرف شده در اروپا سال گذشته از روسیه وارد شده بود.

So there is a climate imperative,

خوب یک الزام آب و هوایی وجود دارد،

but also a strong geopolitical and energy security imperative

اما همچنان یک فرمان قاطع و قوی ژئوپلیتیکی امنیت انرژی

to electrify and decarbonize our buildings

برای برقی‌سازی و کربن‌زدایی از ساختمان‌ها وجود دارد

and make them as efficient as possible.

تا حتی‌الامکان ساختمان‌ها را پربازده کنیم.

This doesn't only mean replacing energy supply from a gas pipeline

به این معنا نیست که تامین انرژی را از خط لوله گاز

with energy supply from an electric line.

به خطوط انتقال برق تبدیل کنیم.

And here I reach back to my opening point.

حالا می‌رسیم به نکته‌ای که در ابتدا مطرح کردم.

We need to look at buildings differently.

ما باید نگاه متفاوتی به ساختمان‌ها داشته باشیم.

Not only as great concrete boxes, as I used to do,

نه فقط بعنوان صندوق‌های بتنی بزرگ که من چنین تصوری داشتم،

but as potential active players in the energy system.

بلکه بعنوان بازیگران بالقوه فعال در زمینه سیستم انرژی.

So how can we make buildings active?

خوب چگونه می‌توانیم ساختمان‌ها را فعال کنیم؟

Through installing efficient and low-carbon technologies

از طریق نصب فناوری‌های پربازده کم‌کربن

such as solar panels,

از قبیل پنل‌های خورشیدی،

heat pumps, energy storage,

پمپ‌های حرارتی، ذخیره انرژی،

making use of smart and digital tools.

استفاده از ابزارهای هوشمند و دیجیتال.

All technologies we already have,

همه فناوری‌هایی که از قبل داریم،

and in many cases their costs are decreasing.

و در بسیاری موارد هزینه‌ها در حال کاهش است.

Let me introduce a word we don’t often hear:

بگذارید کلمه‌ای معرفی کنم که اغلب نمی‌شنویم:

“prosumer.”

«تولیدمصرف‌کننده.»

Think of a building not only as a consumer of energy,

ساختمان را نه تنها مصرف‌کننده انرژی بدانیم

but as prosumer,

بلکه تولیدمصرف‌کننده،

both consuming and producing.

هم مصرف‌کننده و هم تولیدکننده.

Most buildings can produce at least part of the energy they need.

بسیاری از ساختمان‌ها می‌توانند حداقل انرژی مورد نیاز خود را تأمین کنند.

In many cases, they can produce more.

در بسیاری موارد، می‌توانند بیش از حد نیاز تولید کنند.

Such buildings already exist in many parts of the world.

چنین ساختمان‌هایی در بسیاری از بخش‌های جهان از پیش وجود دارند.

In Switzerland, for example,

برای مثال در سوئیس،

there is even a single family house

حتی منزل تک خانواده‌ای وجود دارد

that produces 800 percent of the energy it needs.

که ۸۰۰ درصد از انرژی مورد نیاز خود را تولید می‌کند.

But still, we have a long way to go to make them a common practice.

اما همچنان، راه درازی در پیش داریم تا به یک روال رایج تبدیل شود.

Besides challenges with improving energy efficiency

در کنار چالش‌ها در بهبود بازدهی انرژی

and installing low-carbon technologies,

و نصب فناوری‌های کم‌کربن،

another obstacle is that our electricity networks,

مانع دیگر شبکه برق ماست،

or grids, as we call them,

یا شبکه توزیع است

were designed to operate

که طراحی شده تا

with large centralized sources of generation, like power plants.

با مولدهای بزرگ متمرکز مثل نیروگاه‌ها فعالیت کنند.

And their design hasn't changed much over the past century.

و این طراحی در طی قرن گذشته تغییر زیادی نداشته است.

So increasing decentralized

پس مرکززدایی فزاینده

or distributed, smaller-scale generation,

یا مولد توزیع‌شده و کوچک‌مقیاس

especially from variable renewable sources like solar and wind,

خصوصاً از منابع تجدیدپذیر و متغیر مثل خورشیدی و باد،

can really put pressure on existing electricity grids

می‌تواند شبکه برق فعلی را به چالش بکشد

and challenge their stability.

و پایداری آن را به خطر اندازد.

So we also need to rethink the way our entire electricity system is designed.

پس نیاز داریم در مورد نحوه طراحی کل سیستم انرژی بازنگری کنیم.

Smart grids can communicate to a building

شبکه‌های هوشمند می‌توانند با یک ساختمان از طریق الگوریتم‌های نرم‌افزاری

through software algorithms and smart controls,

و کنترل‌های هوشمند ارتباط برقرار کنند،

and, for example, send a signal to a connected device,

و برای مثال، به یک دستگاه متصل یک سیگنال بفرستند،

such as your heating system,

مثل سیستم گرمایش شما،

to temporarily stop or reduce energy use,

تا موقتا مصرف انرژی را قطع کند یا کاهش دهد،

or, if possible, shift it to the time

یا در صورت امکان آن را به زمانی موکول کند

when electricity is more available, cleaner or cheaper.

که برق بیشتر، تمیزتر و ارزان‌تر در دسترس است.

This can really improve the robustness of the electricity network

این واقعا می‌تواند استحکام شبکه برق را افزایش داده

and help to avoid, for example, rolling blackouts,

و برای مثال کمک کند تا از قطع برق نوبتی جلوگیری شود،

which are becoming more common,

که دارد رایج می‌شود،

while consumers can get paid for it.

و مصرف‌کنندگان می‌توانند بابت آن پول دریافت کنند.

If you have an electric car

اگر یک خودروی برقی دارید

and you keep it plugged in for a prolonged period of time,

و آن را برای مدت طولانی به برق می‌زنید،

a smart charger can help to find the best time to charge it,

یک شارژر هوشمند می‌تواند در یافتن بهترین زمان برای این کار به شما کمک کند،

depending on the information from the grid.

بر اساس اطلاعاتی که از شبکه برق می‌گیرد.

This can help save you money and support the electricity system.

این به شما کمک می‌کند در پول صرفه‌جویی کنید و به سیستم برق کمک کنید.

It gets even more interesting.

در این صورت جذاب‌تر هم می‌شود.

Electric cars are essentially batteries on wheels,

ماشین‌های برقی اساساً باطری‌هایی روی چرخ هستند،

so they can also be used as energy storage

پس می‌توانند بعنوان ذخیره‌کننده انرژی هم مورد استفاده باشند

and dispatch electricity to the home or to the grid

و برق را به منزل یا به شبکه در زمان نیاز

at the time of need.

باز گردانند.

A building itself can be used to store energy for some time,

خود یک ساختمان هم می‌تواند برخی مواقع برای ذخیره انرژی استفاده شود،

but you need to make it energy-efficient first.

اما ابتدا باید آن را به لحاظ انرژی پربازده کنید.

Potentially you can also get paid

بطور بالقوه می‌توانید برای ذخیره کردن انرژی

for making your energy storage available

و در دسترس سیستم انرژی گذاشتن آن پول دریافت کنید

for electricity system to store renewable electricity

و زمانی که انرژی تجدیدپذیر زیادی وجود دارد

when there is too much of it,

آن را ذخیره کنید.

for example, when there is a lot of sunshine or wind,

برای مثال، زمانی که تابش خورشید و باد زیادی وجود دارد

but demand is not high enough to use it all.

اما تقاضا برای مصرف همه آن آنقدر زیاد نیست.

It's almost like renting your spare bedroom on Airbnb,

این تقریباً مثل اجاره دادن اتاق خواب اضافه خود در ایربی‌ان‌بی است،

just for hosting electricity.

تفاوتش در میزبانی کردن برق است.

Now imagine a future with many, many buildings,

حال آینده‌ای با ساختمان‌های بسیاربسیار زیاد،

solar panels, electric cars,

سلول‌های خورشیدی، ماشین‌های برقی،

energy storage, other distributed devices,

ذخیره انرژی، دیگر دستگاه‌های توزیع‌شده،

drawing electricity from the grid and supplying electricity back to it.

کشیدن برق از شبکه و تامین دوباره برق به آن.

Obviously we would need a way to manage all this data efficiently

به وضوح به روشی نیاز داریم که همه این بازدهی داده

and in real time,

را در لحظه مدیریت کنیم،

make sure that devices interact well with each other

مطمئن شویم که دستگاه‌ها به خوبی با یکدیگر تعامل می‌کنند

and are able to communicate to the grid

و قادرند با شبکه برق ارتباط بگیرند

and optimize electricity demand and supply for the entire system.

و تقاضای برق را بهینه کرده و به کل سیستم تزریق کنند.

Virtual power plants,

نیروگاه‌های مجازی،

digital and intelligent platforms can do just that.

بسترهای دیجیتال و هوشمند دقیقاً همین کار را می‌کنند.

They can aggregate electricity consumption and production

آنها می‌توانند مصرف و تولید انرژی را از

from many distributed resources,

منابع توزیع‌شده بسیاری تجمیع کنند،

make use of local storage

از منبع ذخیره محلی استفاده کنند

and manage complex interactions.

و برهم‌کنش‌های پیچیده را مدیریت کند.

Virtual power plants can also facilitate

نیروگاه‌های مجازی همچنین می‌توانند

peer-to-peer renewable electricity trading.

تجارت برق تجدیدپذیر را بصورت همکار به همکار تسهیل کنند.

Imagine that electricity that your building produced,

تصور کنید برقی که ساختمان شما تولید می‌کند،

for example, from solar panels,

برای مثال از طریق پنل‌های خورشیدی،

but you don't need at the moment,

و شما در آن لحظه به آن نیاز ندارید،

you can sell directly to another building that needs it

شما می‌توانید مستقیماً به ساختمانی که به آن نیاز دارد

via an online platform.

از طریق یک بستر برخط بفروشید.

A project like this has been running already for several years

پروژه‌ای مثل این چند سالی هست که پیشاپیش در یکی از مناطق بانکوک

in one of the districts in Bangkok

در حال انجام است

and is showing benefits to the consumers, the grid and the planet.

و منافعی برای مصرف‌کنندگان و شبکه برق و کره زمین در بر دارد.

There are other pilot projects like this in different countries,

پروژه‌های نمونه دیگری مثل این در کشورهای مختلف وجود دارد،

but for them to scale,

اما در مقیاس کلی،

our policy frameworks and electricity market design

ساختارهای سیاست‌گذاری و طراحی بازار برق

need to undergo substantial changes.

نیازمند تغییرات وسیعی است.

Our buildings need to become more efficient

ساختمان‌های ما باید پربازده‌تر باشند

and grids need to evolve into smarter managers

و شبکه‌های توزیع باید به سمت مدیریت هوشمندانه‌تر

of distributed energy resources.

منابع انرژی توزیع‌شده تکامل یابند.

It's a dramatic shift.

این یک تغییر شدید است.

It's like going from all-television world with a single broadcaster

مثل رفتن از جهانی با تلویزیون‌هایی با یک مرکز پخش است

to a new, connected world

به دنیایی جدید و متصل

where everyone can generate and share their own content.

که همه می‌توانند محتوای خودشان را تولید کرده و به اشتراک بگذارند.

Remember that building I grew up in?

ساختمانی که من در آن بزرگ شده‌ام را یادتان هست؟

You might be surprised,

احتمالاً تعجب می‌کنید،

but during winter, it would often get too hot inside the apartment,

اما در طول زمستان، درون ساختمان اغلب خیلی گرم می‌شد

even if it was -30 outside.

حتی اگر بیرون منفی ۳۰ درجه بود.

It was because of highly inefficient central heating system,

به این خاطر که سیستم گرمایش مرکزی بسیار کم‌بازده بود

which we couldn't control or do anything about.

به نحوی که در این مورد هیچ کاری از دست ما بر نمی‌آمد.

So we did this.

پس ما این کار را می‌کردیم.

Yes. We had to open the windows to get some fresh air and more comfort.

بله. باید پنجره‌ها را باز می‌کردیم تا هوای تازه و آسایش بیشتری داشته باشیم.

Now I want to take you to my current flat in Paris,

حالا می‌خواهم شما را به آپارتمان فعلی خودم در پاریس ببرم،

where I have tiny but very smart boxes attached to my electric heaters,

جایی که من جعبه‌های کوچک و بسیار هوشمندی را به بخاری‌های برقی چسبانده‌ام،

which can automatically turn them on and off,

که بطور خودکار بخاری‌ها را روشن و خاموش می‌کند،

maintaining comfortable temperatures,

و دمای مناسب را حفظ می‌کند،

lowering my energy bills and providing flexibility to the grid.

قبض‌های انرژی من را کاهش می‌دهد و به شبکه توزیع انعطاف می‌بخشد.

And I can control all that on my smartphone.

و من همه چیز را با گوشی هوشمند خود می‌توانم کنترل کنم.

The technologies -- that we have.

فناوری‌هایی -- که ما داریم.

Now we need the policies, the investments, the will --

ما به سیاست‌گذاری‌ها، سرمایه‌گذاری‌ها و اراده نیاز داریم

and a new way to look at buildings not just passive users of energy,

و باید نگاه جدیدی به ساختمان‌ها حاکم کنیم نه فقط بعنوان مصرف‌کنندگان منفعل انرژی

but as active players in the energy system.

بلکه بعنوان بازیگران فعال در سیستم انرژی.

Buildings that can consume and produce energy efficiently,

ساختمان‌هایی که می‌توانند بطور پربازده انرژی را هم مصرف و هم تولید کنند،

interact with a smart grid and respond to its signals,

می‌توانند با شبکه توزیع هوشمند تعامل کنند و به سیگنال‌های آن پاسخ دهند،

providing flexibility and bringing us closer to our climate targets.

تا انعطاف لازم را فراهم کنند و ما را به اهداف آب و هوایی نزدیک‌تر کنند.

Thank you.

متشکرم.

(Applause)

(تشویق)