0:00

4:39

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

TED-Ed·4:39·Technology·B2

Chương · 4

Chương 1·The World's Largest Machine

Hiển thị

Tiếng ViệtAuto-scroll

0:09

On February 7th, 1967, Homer Loutzenheuser flipped a switch in Nebraska and realized a dream more than five decades in the making.

Vào ngày 7 tháng 2 năm 1967, Homer Loutzenheuser đã bật một công tắc ở Nebraska và hiện thực hóa giấc mơ được ấp ủ trong suốt hơn năm thập kỷ.

0:19

The power grids of the United States joined together, forming one interconnected machine stretching coast to coast.

Các lưới điện của Hoa Kỳ đã hợp nhất với nhau, tạo thành một cỗ máy liên kết duy nhất trải dài từ bờ biển này sang bờ biển kia.

0:27

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

Ngày nay, lưới điện Hoa Kỳ là cỗ máy lớn nhất thế giới.

0:32

It contains more than 7,300 electricity-generating plants, linked by some 11 million kilometers of powerlines, transformers and substations.

Nó bao gồm hơn 7.300 nhà máy phát điện, được liên kết bởi khoảng 11 triệu km đường dây điện, máy biến áp và trạm biến áp.

0:45

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

Các lưới điện trải rộng khắp các lục địa trên Trái Đất, truyền tải điện năng suốt ngày đêm.

0:50

They’re massive feats of engineering— but their functioning depends on a delicate balance.

Chúng là những kỳ tích kỹ thuật đồ sộ— nhưng hoạt động của chúng lại phụ thuộc vào một sự cân bằng mong manh.

0:56

Their components must always work in unison, maintain a constant frequency throughout the grid, and match energy supply with demand.

Các thành phần của chúng phải luôn hoạt động đồng điệu, duy trì tần số ổn định trên toàn bộ lưới điện và cân bằng giữa nguồn cung năng lượng với nhu cầu.

1:05

If there's too much electricity in the system, you get unsafe power spikes that can overheat and damage equipment.

Nếu có quá nhiều điện trong hệ thống, bạn sẽ gặp phải các đợt sốc điện nguy hiểm có thể gây quá nhiệt và làm hỏng thiết bị.

1:11

Too little electricity and you get blackouts.

Còn quá ít điện thì bạn sẽ gặp phải tình trạng mất điện.

1:15

So, to strike this balance, power grid operators monitor the grid from sophisticated control centers.

Vì vậy, để đạt được sự cân bằng này, những người vận hành lưới điện phải theo dõi mạng lưới từ các trung tâm điều khiển tối tân.

1:21

They forecast energy demand and adjust which power plants are active, signaling them to turn their output up or down to precisely meet current demand.

Họ dự báo nhu cầu năng lượng và điều chỉnh những nhà máy điện nào đang hoạt động, phát tín hiệu để họ tăng hoặc giảm sản lượng nhằm đáp ứng chính xác nhu cầu hiện tại.

1:31

By considering factors like the availability and cost of energy resources, grid operators create a “dispatch curve,” which maps out the order in which energy sources will be used.

Bằng cách cân nhắc các yếu tố như tính sẵn có và chi phí của các nguồn năng lượng, các nhà vận hành lưới điện tạo ra một "đường cong điều độ", vạch ra thứ tự sử dụng các nguồn năng lượng.

1:42

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

Lưới điện sẽ mặc định sử dụng năng lượng từ phần đầu của đường cong trước tiên.

1:46

Usually, the resources are ordered by price.

Thông thường, các nguồn tài nguyên được sắp xếp theo mức giá.

1:49

Those at the start tend to be renewables because they have much lower production costs.

Những nguồn ở đầu đường cong thường là năng lượng tái tạo vì chúng có chi phí sản xuất thấp hơn nhiều.

1:55

Some grids, like those in Iceland and Costa Rica, run on more than 98% clean energy.

Một số lưới điện, chẳng hạn như ở Iceland và Costa Rica, vận hành bằng hơn 98% năng lượng sạch.

2:02

But most dispatch curves contain more of a mix of carbon-free and carbon-emitting energy sources.

Thế nhưng hầu hết các đường cong điều độ đều chứa sự kết hợp giữa các nguồn năng lượng không phát thải carbon và có phát thải carbon.

2:09

This means that where your electricity is coming from— and how clean it is— varies throughout the day— as often as every few minutes.

Điều này có nghĩa là nguồn điện bạn đang dùng đến từ đâu— và nó sạch đến mức nào— sẽ biến đổi liên tục trong ngày— thậm chí cứ sau mỗi vài phút.

2:19

Take the state of Kansas.

Hãy lấy bang Kansas làm ví dụ.

2:21

Despite having plentiful wind resources, it regularly relies on carbon-emitting power plants.

Dù sở hữu nguồn tài nguyên gió dồi dào, bang này vẫn thường xuyên phải dựa vào các nhà máy điện phát thải carbon.

2:27

This is because wind energy is especially plentiful at night.

Điều này là do năng lượng gió đặc biệt dồi dào vào ban đêm.

2:30

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

Thế nhưng, đây cũng là thời điểm nhu cầu sử dụng điện ở mức thấp hơn.

2:33

So, Kansas’s wind energy is actually regularly disposed of to prevent excess electricity from damaging the grid.

Vì vậy, năng lượng gió của Kansas trên thực tế thường xuyên bị xả bỏ để ngăn lượng điện dư thừa làm hư hại lưới điện.

2:41

And comparable scenarios add up to a big problem worldwide.

Và những kịch bản tương tự như vậy gộp lại tạo thành một vấn đề lớn trên toàn thế giới.

2:45

Thankfully, dependence on renewables is rising.

Rất may là mức độ phụ thuộc vào năng lượng tái tạo đang ngày càng tăng.

2:48

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

Thế nhưng các lưới điện thường không thể tận dụng được tối đa nguồn năng lượng này.

2:52

Many simply weren't designed around intermittent energy sources and can't store large amounts of electricity.

Nhiều lưới điện đơn giản là không được thiết kế cho các nguồn năng lượng gián đoạn và không thể lưu trữ lượng điện lớn.

2:59

Researchers are experimenting with unique storage solutions.

Các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm những giải pháp lưu trữ độc đáo.

3:03

However, this will take time and substantial investment.

Tuy nhiên, điều này sẽ cần thời gian và nguồn vốn đầu tư đáng kể.

3:07

But hope is not lost.

Nhưng hy vọng vẫn chưa tắt.

3:09

We have the opportunity to work with our existing power grids in a new way: by shifting some of our energy use to the times when there’s clean electricity to spare.

Chúng ta có cơ hội vận hành các lưới điện hiện có theo một cách mới: bằng cách chuyển dịch một phần nhu cầu sử dụng năng lượng sang những thời điểm có sẵn lượng điện sạch dư dả.

3:19

Leaning into this concept, called “load flexibility,” we can help flatten the peaks in demand, which will place less stress on the grid and reduce the need for non-renewables.

Dựa vào khái niệm này, được gọi là "sự linh hoạt phụ tải", chúng ta có thể giúp san phẳng các đỉnh nhu cầu, từ đó giảm bớt áp lực lên lưới điện và giảm nhu cầu đối với các nguồn năng lượng không tái tạo.

3:31

So researchers are developing automated emissions reduction technologies that tap into energy use data and ensure that devices get electricity from the grid at the cleanest times.

Vì vậy, các nhà nghiên cứu đang phát triển các công nghệ giảm phát thải tự động nhằm khai thác dữ liệu sử dụng năng lượng và đảm bảo các thiết bị nhận điện từ lưới vào những thời điểm sạch nhất.

3:42

In fact, smart devices like this already exist.

Trên thực tế, những thiết bị thông minh như thế này đã tồn tại.

3:46

So, how big an effect could they have?

Vậy thì, chúng có thể mang lại hiệu quả lớn đến mức nào?

3:49

If smart technologies like air conditioners, water heaters, and electric vehicle chargers were implemented across the Texas power grid, the state’s emissions could decrease by around 20%.

Nếu các công nghệ thông minh như máy điều hòa, bình nóng lạnh và bộ sạc xe điện được áp dụng trên toàn bộ lưới điện Texas, lượng khí thải của bang này có thể giảm khoảng 20%.

4:01

In other words, simply coordinating when certain devices tap into the grid could translate to 6 million fewer tons of carbon released into the atmosphere annually from Texas alone.

Nói cách khác, chỉ cần điều phối thời điểm các thiết bị nhất định kết nối vào lưới điện cũng có thể giúp giảm 6 triệu tấn carbon thải vào khí quyển mỗi năm chỉ riêng tại Texas.

4:15

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

Bây giờ, hãy tưởng tượng điều này có thể đem lại kết quả ra sao trên quy mô toàn cầu.

Transcript

Hiển thị

The World's Largest Machine

On February 7, 1967, separate regional power systems in the United States were successfully connected, realizing a five-decade ambition to establish a single interconnected continental machine. Today, the United States power grid stands as the largest machine ever constructed on Earth. This colossal network integrates more than 7,300 power-generating stations linked by roughly 11 million kilometers of transmission lines, transformers, and substations. Similar power grids now span continents worldwide, transmitting electricity continuously around the clock to sustain modern civilization.

Vào ngày 7 tháng 2 năm 1967, các hệ thống lưới điện khu vực riêng lẻ tại Hoa Kỳ đã được kết nối thành công, hiện thực hóa ước mơ kéo dài hơn năm thập kỷ về việc xây dựng một cỗ máy liên lục địa thống nhất. Ngày nay, lưới điện Hoa Kỳ là cỗ máy lớn nhất từng được nhân loại chế tạo trên Trái Đất. Mạng lưới khổng lồ này tích hợp hơn 7.300 nhà máy phát điện, được liên kết bởi khoảng 11 triệu km đường dây điện, máy biến áp và trạm biến áp. Các lưới điện tương tự hiện bao phủ khắp các lục địa trên toàn cầu, truyền tải điện liên tục suốt ngày đêm để duy trì nền văn minh hiện đại.

On February 7th, 1967, Homer Loutzenheuser flipped a switch in Nebraska and realized a dream more than five decades in the making.

Vào ngày 7 tháng 2 năm 1967, Homer Loutzenheuser đã bật một công tắc ở Nebraska và hiện thực hóa giấc mơ được ấp ủ trong suốt hơn năm thập kỷ.

The power grids of the United States joined together, forming one interconnected machine stretching coast to coast.

Các lưới điện của Hoa Kỳ đã hợp nhất với nhau, tạo thành một cỗ máy liên kết duy nhất trải dài từ bờ biển này sang bờ biển kia.

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

Ngày nay, lưới điện Hoa Kỳ là cỗ máy lớn nhất thế giới.

It contains more than 7,300 electricity-generating plants, linked by some 11 million kilometers of powerlines, transformers and substations.

Nó bao gồm hơn 7.300 nhà máy phát điện, được liên kết bởi khoảng 11 triệu km đường dây điện, máy biến áp và trạm biến áp.

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

Các lưới điện trải rộng khắp các lục địa trên Trái Đất, truyền tải điện năng suốt ngày đêm.

1 / 4