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

Translator: Nguyen Tho Reviewer: Trang Phạm

Buildings are not only what they seem.

Những tòa nhà không đơn giản như những gì ta thấy.

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

Chúng không chỉ là cấu trúc “trơ“, để ta sinh sống và làm việc.

They're connected to the energy system.

Mà chúng còn được kết nối với hệ thống năng lượng

And this makes buildings an essential element

Và điều này làm các tòa nhà trở nên quan trọng

of the efforts to decarbonize our world.

trong nỗ lực nhằm khử lượng khí thải cacbon cho thế giới.

Today, I want to talk about changing our thinking

Hôm nay, tôi muốn nói về việc thay đổi suy nghĩ của chúng ta

around the role of buildings in the energy system

về vai trò của các tòa nhà đối với hệ thống năng lượng

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

và cách thức chúng có thể biến đổi để đưa ta đến gần hơn với mục tiêu khí hậu

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

Nhưng trước tiên, tôi giới thiệu nơi tôi đã lớn lên,

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

đó là một tòa nhà tại một đô thị tầm trung ở Nga.

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

Đối với tôi, nó trông giống như một chiếc thùng bê tông to lớn,

like many others.

như bao tòa nhà khác.

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

Thực sự có rất nhiều tòa nhà như thế này khắp Châu Âu và Trung Á,

inherited from Soviet times.

được kế thừa từ thời Xô Viết.

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

Chúng được xây dựng nhanh chóng để chứa càng nhiều người càng tốt,

without much consideration for their design,

mà không cần cân nhắc nhiều về mảng thiết kế,

comfort and energy usage.

sự thoải mái sử dụng năng lượng.

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

Điều này đúng với rất nhiều tòa nhà trên toàn thế giới.

Nondescript housing and office boxes,

Những “chiếc hộp” nhà ở và văn phòng đơn điệu,

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

xây dựng nhanh và ít tốn kém, và đều kết nối với hệ thống năng lượng.

I live in Paris now,

Hiện tại, tôi đang sống ở Paris,

and though buildings there look much nicer,

và mặc dù các tòa nhà ở đó nhìn đẹp hơn nhiều,

from the perspective of energy, issues are similar.

nhưng xét về góc độ năng lượng, chúng đều có những vấn đề như nhau.

High energy consumption,

Mức tiêu thụ năng lượng cao,

reliance on fossil fuels

sự phụ thuộc vào nhiên hóa thạch

and high energy costs,

và chi phí năng lượng cao,

driven even higher by the current energy crisis.

thậm chí bị đẩy lên cao hơn bởi cuộc khủng hoảng năng lượng hiện nay.

In Paris, I work with International Energy Agency,

Ở Paris, tôi hợp tác với Cơ quan Năng lượng Quốc tế,

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

và chúng tôi tư vấn cho chính phủ trên khắp thế giới

về các vấn đề năng lượng khác nhau.

And for that, we look at data a lot.

Và để làm được điều đó, chúng tôi xem xét dữ liệu rất nhiều.

And our data shows that at the global scale,

Và dữ liệu cho thấy rằng, ở quy mô toàn cầu,

buildings are responsible for about one third of total energy consumption

năng lượng sử dụng trong các tòa nhà chiếm đến 1/3 của tổng năng lượng tiêu thụ

and energy- and process-related carbon dioxide emissions.

và khí thải CO2 liên quan đến năng lượng và quy trình công nghiệp.

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

Ví dụ, ở châu Âu, 90% các tòa nhà tồn tại ngày nay

will still be standing and in use by 2050.

sẽ vẫn trụ vững và được sử dụng đến năm 2050.

We are also building more new buildings.

Ta cũng đang xây dựng thêm nhiều tòa nhà mới.

Our data shows that the global floor area

Dữ liệu của chúng tôi cho thấy rằng, diện tích sàn toàn cầu

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

dự kiến ​​sẽ tăng 75% vào giữa thế kỷ,

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

tương đương với việc

thêm một khu vực có kích thước bằng Paris mỗi tuần

for the next 30 years.

trong 30 năm tới.

If this happens with energy consumption patterns of today,

Nếu điều này xảy ra với mô hình tiêu thụ năng lượng ngày nay,

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

chỉ với điều này,

việc đạt mục tiêu khí hậu của chúng ta cũng sẽ trở nên rất khó khăn.

Fortunately, we do have solutions available

May mắn thay, chúng ta có sẵn những giải pháp

to reduce direct emissions from buildings

để giảm lượng khí thải trực tiếp từ các tòa nhà

by more than 95 percent by 2050.

đến 95% vào năm 2050.

Và để làm được điều này, ta cần ba thứ:

And for this, we need three things:

efficiency,

hiệu quả,

electrification and decarbonization.

điện khí hóa và khử cacbon.

Energy efficiency must come first.

Hiệu quả năng lượng phải được đặt lên hàng đầu.

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

Và trong các tòa nhà, điều này nên được cải thiện theo hai cách.

First, through improving energy efficiency of the building envelope

Thứ nhất, thông qua nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng của vỏ bọc ngôi nhà

with better materials, design solutions,

với vật liệu tốt hơn, các giải pháp thiết kế,

insulation of walls, roofs, basements,

cách nhiệt của tường, mái nhà, tầng hầm,

energy-efficient windows.

cửa sổ tiết kiệm năng lượng.

Second, through improving energy efficiency

Thứ hai, thông qua cải thiện hiệu suất năng lượng

of all appliances and equipment used in building --

của tất cả các thiết bị và đồ dùng sử dụng trong xây dựng

for space heating and cooling, water heating,

để sưởi ấm và làm mát không gian, đun nước nóng,

lighting, cooking, working and entertainment.

ánh sáng, nấu ăn, làm việc và giải trí.

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

Tuy nhiên, để có được hiệu quả năng lượng ,như họ nói, cần sự “đồng tâm hiệp lực”.

Many forces and interests interact

Nhiều lực lượng và lợi ích có liên quan đến

during construction and renovation of a building.

quá trình xây dựng và cải tạo một tòa nhà.

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

Các nhà phát triển, chủ sở hữu, các nhà quản lý, các kiến trúc sư,

the suppliers of technologies,

các nhà cung cấp sản phẩm công nghệ,

the market itself exerting price pressure.

và chính thị trường tự gây sức ép về giá.

All these need to be aligned.

Tất cả những điều này cần phải được căn chỉnh lại.

And it all starts with the governments mandating

Và chúng đều bắt đầu với việc chính phủ chỉ định

minimum energy efficiency requirements through their regulation,

mức hiệu suất năng lượng tối thiểu thông qua điều luật của họ,

đưa ra các ưu đãi phù hợp và cung cấp các công cụ thông tin rõ ràng.

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

Building energy codes,

Xây dựng các nhãn năng lượng,

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

tiêu chuẩn và ghi nhãn cho các đồ dùng và thiết bị, cũng như các tòa nhà,

are among the most effective instruments at our disposal --

là những công cụ hiệu quả nhất hiện có của chúng tôi

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

nếu chúng được thực thi tốt và kết hợp với các cơ chế hỗ trợ khác.

Energy efficiency in buildings also depends on us as consumers,

Hiệu quả năng lượng trong các tòa nhà cũng phụ thuộc vào chúng ta

với tư cách là người tiêu dùng,

the choices we make,

những lựa chọn ta đưa ra,

buildings we decide to live in,

những tòa nhà chúng ta quyết định sống,

appliances and devices we buy

đồ dùng và thiết bị chúng ta mua

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

và cách chúng ta sử dụng chúng ở nhà hoặc nơi làm việc của mình.

Vậy kết quả của việc cải thiện hiệu quả năng lượng là gì?

So what is the result of improving energy efficiency?

Tiết kiệm năng lượng đáng kể,

Significant energy savings,

reduced CO2 emissions,

giảm lượng khí thải CO2,

lower energy bills

hóa đơn năng lượng thấp hơn

and improved comfort, productivity

và tăng cương sự thoái mải, năng suất

and health of people living in them.

và cả sức khỏe của những người sống trong đó.

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

Điều thứ hai chúng ta cần là một sự thay đổi lớn đối với điện năng.

And of course I mean clean, decarbonized electricity

Và tất nhiên ý tôi là điện “sạch” và được khử cacbon

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

sản xuất từ năng lượng mặt trời, gió và các nguồn carbon thấp khác.

Ví dụ, nếu chúng ta nhìn vào châu Âu,

If we look at Europe, for instance,

more than 40 percent of households

có hơn 40% hộ gia đình

rely on natural gas for space heating and cooking.

phụ thuộc vào khí tự nhiên để sưởi ấm không gian và nấu ăn.

To complicate matters,

Vấn đề còn phức tạp hơn

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

khi 40% của tổng số khí đốt tiêu thụ ở châu Âu năm ngoái

được nhập khẩu từ Nga.

So there is a climate imperative,

Vì vậy, đó không chỉ là sự cấp thiết về khí hậu

but also a strong geopolitical and energy security imperative

mà còn là một sự cấp thiết mạnh mẽ về địa-chính trị và an toàn năng lượng

to electrify and decarbonize our buildings

của việc điện khí hóa và khử cacbon trong các tòa

and make them as efficient as possible.

và làm chúng trở nên hiệu quả nhất có thể.

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

Nhưng điều này không chỉ có nghĩa là thay thế cung cấp năng lượng

từ đường ống dẫn khí đốt

with energy supply from an electric line.

với nguồn cung cấp năng lượng từ một dòng điện.

And here I reach back to my opening point.

Và đây, tôi muốn quay lại điểm mở đầu của mình.

We need to look at buildings differently.

Chúng ta cần nhìn nhận các tòa nhà bằng con mắt khác.

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

Chúng không chỉ là những chiếc hộp bê tông to lớn

như tôi đã từng thấy,

but as potential active players in the energy system.

mà là những người chơi tích cực tiềm năng trong hệ thống năng lượng.

So how can we make buildings active?

Vậy làm thế nào để có thể khiến các tòa nhà tích cực?

Through installing efficient and low-carbon technologies

Thông qua việc lắp đặt hiệu quả và công nghệ carbon thấp

such as solar panels,

chẳng hạn như tấm pin năng lượng mặt trời,

heat pumps, energy storage,

hệ thống bơm nhiệt, lưu trữ năng lượng,

making use of smart and digital tools.

sử dụng các công cụ thông minh và kỹ thuật số.

All technologies we already have,

Tất cả các công nghệ chúng ta đã có,

and in many cases their costs are decreasing.

và trong nhiều trường hợp giá thành của chúng đang giảm.

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

Hãy để tôi giới thiệu một từ mà chúng ta thường ít nghe thấy:

“prosumer.”

“Nhà tiêu dùng”.

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

Hãy nghĩ về một tòa nhà không chỉ là nơi tiêu thụ năng lượng,

but as prosumer,

mà là một “nơi tiêu dùng”

both consuming and producing.

vừa sản xuất vừa tiêu thụ năng lượng.

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

Hầu hết các tòa nhà có thể sản xuất ít nhất là một phần năng lượng mà họ cần.

In many cases, they can produce more.

Trong nhiều trường hợp, chúng có thể sản xuất nhiều hơn.

Such buildings already exist in many parts of the world.

Những tòa nhà như vậy đã tồn tại ở nhiều nơi trên thế giới.

Ví dụ như ở Thụy Sĩ,

In Switzerland, for example,

there is even a single family house

một ngôi nhà cho một hộ gia đình

that produces 800 percent of the energy it needs.

thậm chí có thể sản xuất đến 800% lượng năng lượng mà nó cần.

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

Nhưng ta vẫn còn một chặng đường dài

để biến chúng thành một thông lệ.

Besides challenges with improving energy efficiency

Bên cạnh những thách thức trong việc cải thiện hiệu quả năng lượng

and installing low-carbon technologies,

và lắp đặt các công nghệ carbon thấp,

another obstacle is that our electricity networks,

còn có một trở ngại khác là mạng lưới điện của chúng ta,

or grids, as we call them,

hay thường gọi là lưới điện,

were designed to operate

được thiết kế để vận hành

with large centralized sources of generation, like power plants.

với các nguồn tạo điện tập trung lớn, giống như các nhà máy điện

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

Và thiết kế của họ đã không thay đổi nhiều trong thế kỷ qua.

So increasing decentralized

Vì vậy, việc tăng cường phân cấp

or distributed, smaller-scale generation,

hay phát điện phân tán với quy mô nhỏ hơn

especially from variable renewable sources like solar and wind,

nhất là từ các nguồn năng lượng tái tạo như mặt trời và gió,

can really put pressure on existing electricity grids

thực sự có thể gây áp lực lên lưới điện truyền tải hiện có

and challenge their stability.

và gây khó khăn cho sự truyền tải.

Vì vậy, ta cũng cần suy nghĩ lại

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

về cách thức thiết kế toàn bộ hệ thống điện của chúng ta.

Smart grids can communicate to a building

Lưới điện thông minh có thể liên kết với một tòa nhà

through software algorithms and smart controls,

thông qua các thuật toán phần mềm và điều khiển thông minh,

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

ví dụ như gửi tín hiệu đến một thiết bị đã được kết nối

such as your heating system,

như hệ thống sưởi chẳng hạn,

to temporarily stop or reduce energy use,

để tạm thời ngắt hoặc giảm sự tiêu thụ năng lượng,

hoặc nếu có thể, chuyển sang sử dụng vào khung giờ

or, if possible, shift it to the time

when electricity is more available, cleaner or cheaper.

có nhiều điện năng hơn, điện sạch hơn và rẻ hơn.

This can really improve the robustness of the electricity network

Điều này thực sự có thể giúp cải thiện tính bền vững của mạng lưới điện

and help to avoid, for example, rolling blackouts,

và tránh tình trạng cắt điện luân phiên,

which are becoming more common,

vốn đang xảy ra phổ biến hơn,

while consumers can get paid for it.

trong khi người dùng có thể được trả tiền từ việc đó.

If you have an electric car

Nếu bạn có một chiếc ô tô điện

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

và bạn để cắm điện nó trong một thời gian dài,

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

thì một bộ sạc thông minh có thể giúp tìm thời điểm tốt nhất để sạc nó,

depending on the information from the grid.

dựa vào thông tin truyền từ lưới điện.

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

Điều này có thể giúp bạn tiết kiệm tiền và hỗ trợ cho hệ thống điện năng.

It gets even more interesting.

Điều này thậm chí còn thú vị hơn

Electric cars are essentially batteries on wheels,

vì những chiếc xe điện có hệ thống pin được bố trí ở sàn xe,

so they can also be used as energy storage

vì vậy chúng cũng có thể được dùng làm bộ lưu trữ năng lượng

and dispatch electricity to the home or to the grid

và truyền điện đến các hộ gia đình hoặc đến lưới điện

at the time of need.

vào lúc cần thiết.

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

Bản thân tòa nhà có thể lưu trữ năng lượng trong một thời gian,

but you need to make it energy-efficient first.

nhưng trước hết bạn cần phải làm cho nó có hiệu quả năng lượng.

Potentially you can also get paid

Có khả năng bạn còn được trả tiền

for making your energy storage available

để làm bộ lưu trữ năng lượng của bạn khả dụng

for electricity system to store renewable electricity

cho hệ thống điện để lưu trữ điện năng tái tạo

when there is too much of it,

khi lượng điện lưu trữ quá nhiều,

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

ví dụ như khi có nhiều nắng hoặc gió,

but demand is not high enough to use it all.

nhưng nhu cầu sử dụng lại không quá cao để có thể tiêu hết lượng điện đó.

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

Điều này gần giống như việc cho thuê phòng ngủ dự phòng trên Airbnb,

just for hosting electricity.

chỉ dùng để lưu trữ điện năng.

Now imagine a future with many, many buildings,

Và giờ hãy tưởng tượng một tương lai với rất nhiều tòa nhà,

solar panels, electric cars,

với pin mặt trời, ô tô điện,

hệ thống lưu trữ năng lượng, và các thiết bị phân tán điện khác,

energy storage, other distributed devices,

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

lấy điện từ lưới điện và cung cấp điện trở lại cho nó.

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

Rõ ràng là chúng ta sẽ cần một giải pháp để quản lí hiệu quả tất cả dữ liệu này

and in real time,

và trong thời gian thực,

make sure that devices interact well with each other

hãy đảm bảo các thiết bị tương tác tốt với nhau

and are able to communicate to the grid

và có thể liên kết với lưới điện

and optimize electricity demand and supply for the entire system.

và tối ưu hóa nhu cầu điện năng và cung cấp cho toàn bộ hệ thống.

Nhà máy điện ảo,

Virtual power plants,

digital and intelligent platforms can do just that.

nền tảng kỹ thuật số và thông minh có thể làm được điều đó.

They can aggregate electricity consumption and production

Họ có thể tổng hợp việc tiêu thụ và sản xuất điện

from many distributed resources,

từ nhiều nguồn tài nguyên phân tán,

make use of local storage

tận dụng lưu trữ cục bộ

and manage complex interactions.

và quản lý mối liên kết phức tạp.

Virtual power plants can also facilitate

Các nhà máy điện ảo cũng có thể tạo điều kiện

peer-to-peer renewable electricity trading.

ngang bằng với việc trao đổi điện năng tái tạo.

Imagine that electricity that your building produced,

Hãy tưởng tượng điện mà tòa nhà của bạn đã sản xuất,

for example, from solar panels,

ví dụ như từ các tấm pin mặt trời,

but you don't need at the moment,

nhưng bạn không có nhu cầu sử dụng khi đó,

you can sell directly to another building that needs it

bạn có thể bán trực tiếp cho một tòa nhà khác cần nó

via an online platform.

thông qua nền tảng trực tuyến.

A project like this has been running already for several years

Một dự án như này đã hoạt động vài năm

in one of the districts in Bangkok

tại một trong các quận ở Bangkok

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

và đang cho thấy sự có ích của nó đối với người tiêu dùng,

với lưới điện, và với cả hành tinh ta.

There are other pilot projects like this in different countries,

Có những dự án thí điểm khác như này ở những đất nước khác nhau,

but for them to scale,

nhưng để mở rộng quy mô của chúng,

our policy frameworks and electricity market design

khuôn khổ chính sách và thiết kế thị trường điện của ta

need to undergo substantial changes.

cần phải trải qua những thay đổi đáng kể.

Our buildings need to become more efficient

Những tòa nhà của chúng ta cần phải trở nên hiệu quả hơn

and grids need to evolve into smarter managers

và lưới điện cần phải cải tiến thành những trạm quản lí thông minh hơn

of distributed energy resources.

của các nguồn năng lượng phân tán.

It's a dramatic shift.

Đó là sự thay đổi lớn.

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

Nó giống như đi từ thế giới truyền hình với một đài truyền hình đơn lẻ

to a new, connected world

đến một thế giới mới, gắn kết

where everyone can generate and share their own content.

nơi mà mọi người cùng tạo ra và chia sẻ suy nghĩ của riêng họ.

Remember that building I grew up in?

Bạn còn nhớ tòa nhà mà tôi đã lớn lên chứ?

Có thể bạn sẽ ngạc nhiên đấy,

You might be surprised,

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

vào mùa đông, nhiệt độ bên trong thường rất nóng,

even if it was -30 outside.

ngay cả khi ở bên ngoài là âm 30 độ C.

Đó là do sự kém hiệu quả của hệ thống sưởi ấm trung tâm,

It was because of highly inefficient central heating system,

which we couldn't control or do anything about.

mà không ai có thể kiểm soát hoặc làm được gì khác hơn.

So we did this.

Vì vậy bọn tôi đã làm thế này,

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

Vâng, chúng tôi đã phải mở hết các cửa sổ để có luồng khí trong lành

và thoải mái hơn.

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

Bây giờ, tôi muốn đưa bạn đến căn hộ hiện tại của tôi ở Paris,

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

nơi tôi có những chiếc hộp tuy nhỏ nhưng lại rất thông minh

được gắn vào các máy sưởi điện,

which can automatically turn them on and off,

chúng có thể tự động bật và tắt,

maintaining comfortable temperatures,

để duy trì nhiệt độ thoải mái trong nhà,

lowering my energy bills and providing flexibility to the grid.

giúp tôi giảm chi phí tiền điện và mang lại sự linh hoạt cho lưới điện.

And I can control all that on my smartphone.

Và tôi có thể kiểm soát mọi thứ trên điện thoại thông minh của tôi.

The technologies -- that we have.

Đó là những công nghệ -- mà chúng ta có.

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

Bây giờ, chúng ta cần các chính sách, các khoản đầu tư, cần cả ý chí

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

và cách nhìn mới về các tòa nhà,

chúng không chỉ là người dùng năng lượng thụ động,

but as active players in the energy system.

mà là những người chơi chủ động trong hệ thống năng lượng.

Các tòa nhà có thể tiêu thụ và sản xuất năng lượng hiệu quả,

Buildings that can consume and produce energy efficiently,

interact with a smart grid and respond to its signals,

tương tác với lưới điện thông minh và phản ứng với các tín hiệu của nó,

providing flexibility and bringing us closer to our climate targets.

mang lại sự linh hoạt

và đưa ta đến gần hơn các mục tiêu khí hậu.

Thank you.

Cảm ơn

(Applause)

(Tiếng vỗ tay)