การออกแบบแบบบูรณาการ: การคิดใหม่เรื่องประสิทธิภาพการใช้พลังงาน

ดร. โลวินส์ ได้กล่าวถึงวิธีการที่ “การออกแบบแบบบูรณาการ” สามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้อย่างมาก

ในการกล่าวสุนทรพจน์ในงานประชุมครบรอบ 55 ปีของเดลต้า หัวข้อ “พรมแดนใหม่แห่งพลังงาน: จากอาคารสู่ปัญญาประดิษฐ์” ดร. โลวินส์ กล่าวว่า การออกแบบแบบบูรณาการไม่ใช่เทคโนโลยีใหม่ แต่เป็นวิธีคิดที่แตกต่างออกไป การออกแบบทางวิศวกรรมแบบดั้งเดิมมักเริ่มต้นด้วยการปรับส่วนประกอบแต่ละส่วนให้เหมาะสมก่อนที่จะนำมาบูรณาการเข้าด้วยกัน แต่การออกแบบแบบบูรณาการจะกลับลำดับนี้ โดยเริ่มต้นจากระบบโดยรวม กำหนดวัตถุประสงค์ที่ต้องการ แล้วจึงออกแบบส่วนประกอบแต่ละส่วนเพื่อสนับสนุนเป้าหมายเหล่านั้น นี่คือส่วนที่ถูกมองข้ามมากที่สุดในการปฏิวัติพลังงานสี่ส่วน ซึ่งกำลังเปลี่ยนโลกอย่างรวดเร็วจากการใช้พลังงานอย่างไม่มีประสิทธิภาพไปสู่การใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ จากเชื้อเพลิงฟอสซิลไปสู่พลังงานหมุนเวียน จากเชื้อเพลิงไปสู่ไฟฟ้า และจากทรัพยากรแบบรวมศูนย์ไปสู่ทรัพยากรแบบกระจายศูนย์ สิ่งนี้ไม่ต้องการเวทมนตร์ ปาฏิหาริย์ หรือเทคโนโลยีใหม่ใด ๆ แต่ต้องการเพียงความคิดแบบเริ่มต้นใหม่ การคิดแบบองค์รวม การออกแบบที่เรียบง่ายอย่างเข้มงวด และความใส่ใจในรายละเอียดอย่างพิถีพิถัน และการนำไปปฏิบัติจริงนั้นต้องอาศัยการแข่งขัน การทูต และความอดทนอย่างไม่ย่อท้อ

ดร. โลวินส์ ชี้ให้เห็นว่าอาคารต่างๆ ใช้พลังงานไฟฟ้าถึงสามในสี่ของสหรัฐฯ และครึ่งหนึ่งของพลังงานไฟฟ้าทั่วโลก เขาอาศัยอยู่ในบ้านที่สร้างเองโดยไม่มีระบบทำความร้อน บนความสูง 2,200 เมตร ในเทือกเขาร็อกกี้ ใกล้กับเมืองแอสเพน ซึ่งอุณหภูมิเคยลดลงถึง -44 องศาเซลเซียส บ้านหลังนี้เป็นแรงบันดาลใจให้อาคารประหยัดพลังงานหลายแสนหลังในยุโรปที่ไม่มีระบบทำความร้อนและมีต้นทุนการก่อสร้างใกล้เคียงกับปกติ การออกแบบแบบบูรณาการ ซึ่งช่วยปรับปรุงฉนวนกันความร้อน ปรับระบบระบายอากาศให้เหมาะสม และออกแบบแสงสว่างใหม่ สามารถลดการใช้พลังงานของอาคารได้อย่างมาก

ภาคอุตสาหกรรมใช้พลังงานครึ่งหนึ่งของโลก ระบบท่อที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์เหล่านี้มักได้รับการออกแบบที่ไม่ดี ส่งผลให้เกิดการสูญเสียจากแรงเสียดทานโดยไม่จำเป็น หากท่อน้ำในอุตสาหกรรมมีขนาดกว้างขึ้นและตรงขึ้นเพื่อลดแรงเสียดทานให้เหลือน้อยที่สุด ไม่เพียงแต่จะสามารถประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้ถึง 90% เท่านั้น แต่ยังสามารถลดขนาดปั๊มขนาดใหญ่และราคาแพงลงได้ และอาจกำจัดปั๊มที่ไม่จำเป็นออกไปได้ด้วย

ศูนย์ข้อมูลยังมีศักยภาพมหาศาลในการประหยัดพลังงาน ในปี 2546 เมื่อศูนย์ข้อมูลใช้พลังงานในการสนับสนุนเซิร์ฟเวอร์อย่างน้อยสองเท่าของพลังงานที่ใช้ในการดำเนินงาน RMI ได้รวบรวมผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมกว่า 90 คน และค้นพบวิธีการประหยัดพลังงานได้ประมาณ 89% จากการใช้พลังงานปกติ ซึ่งอาจทำได้ด้วยต้นทุนการลงทุนที่ต่ำกว่า การก่อสร้างที่รวดเร็วกว่า และประสิทธิภาพการทำงานและเวลาการใช้งานที่ดีกว่า การประหยัดพลังงานเกิดขึ้นในหลายระดับ ตั้งแต่สถาปัตยกรรมระบบ ซอฟต์แวร์ การคอมไพล์ อุปกรณ์ และสาธารณูปโภค

ประสิทธิภาพการใช้พลังงานทั่วโลกเพิ่มขึ้นเกือบเท่าตัวตั้งแต่ยุคหินใหม่จนถึงปี 1820 จากนั้นเพิ่มขึ้นเป็นสามเท่าอีกครั้ง แต่ในปัจจุบันสามารถเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าได้อีกด้วยวิธีการแบบดั้งเดิม และเพิ่มขึ้นอีกประมาณสามเท่าได้ด้วยการเพิ่ม “การออกแบบแบบบูรณาการ” ซึ่งเป็นวิธีการที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถเพิ่มประสิทธิภาพอาคาร ยานพาหนะ และโรงงานในฐานะระบบโดยรวมได้ กล่าวคือ การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานทั่วโลกเป็นหกเท่าสามารถทำซ้ำได้โดยประมาณในปัจจุบัน ซึ่งก่อให้เกิดประโยชน์อย่างมากทางเศรษฐกิจและความมั่นคง ตัวอย่างที่เป็นรูปธรรมหลายร้อยตัวอย่างชี้ให้เห็นถึงคุณค่าอันแข็งแกร่งของวิธีการนี้ต่อการพัฒนาและความยืดหยุ่นของไต้หวัน

ในกระบวนการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงาน นอกจากการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานผ่านการออกแบบแบบบูรณาการแล้ว การใช้พลังงานหมุนเวียนยังมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเสริมสร้างความมั่นคงด้านพลังงาน บลูมเบิร์ก (New Energy Finance) ประเมินว่าในปี 2023 พลังงานหมุนเวียนเป็นทางเลือกที่ถูกที่สุดในการผลิตไฟฟ้าปริมาณมากครึ่งหนึ่งถึงสองในสามของโลก ซึ่งรองรับ GDP โลกถึงสามในห้า รวมถึงยุโรป อินเดีย จีน และบราซิล แม้ว่าข้อกังวลทั่วไปเกี่ยวกับพลังงานหมุนเวียนคือความผันผวน แต่ความผันผวนไม่ได้หมายความถึงความไม่น่าเชื่อถือ ด้วยเทคโนโลยีการพยากรณ์ ระบบจัดเก็บพลังงาน และการจัดการการตอบสนองต่อความต้องการ โครงข่ายไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานหมุนเวียนเป็นหลักสามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือเช่นกัน และนี่คือไฟฟ้าสะอาดที่น่าเชื่อถือซึ่งจำเป็นอย่างยิ่งในยุคของปัญญาประดิษฐ์ (AI)

หัวใจสำคัญของการเปลี่ยนผ่านด้านพลังงานอยู่ที่การออกแบบและใช้ระบบพลังงานอย่างชาญฉลาดมากขึ้น เดลต้า มุ่งมั่นที่จะปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยการนำเสนอโซลูชันด้านการจัดการพลังงานและความร้อนตั้งแต่โครงข่ายไฟฟ้าไปจนถึงชิป และช่วยให้ศูนย์ข้อมูล AI เพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน นอกจากนี้ เดลต้ายังผสานรวมพลังงานหมุนเวียน เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน และระบบจัดเก็บพลังงานผ่านไมโครกริด เพื่อจัดสรรแหล่งพลังงานอย่างชาญฉลาดและเสริมสร้างความยืดหยุ่นของโครงข่ายไฟฟ้า ความมุ่งมั่นของเราในการปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้สนับสนุนการเติบโตทางธุรกิจของเรา สะท้อนให้เห็นถึงปรัชญาของดร. โลวินส์ที่ว่า บริษัทต่างๆ สามารถบรรลุทั้งผลกำไรและความยั่งยืนได้ นับตั้งแต่ถึงจุดสูงสุดของการปล่อยก๊าซคาร์บอนในปี 2017 เดลต้าได้ลดการปล่อยก๊าซลงอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ปี 2018 ในขณะที่รายได้ยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง แสดงให้เห็นถึงการแยกการเติบโตทางธุรกิจออกจากการปล่อยก๊าซคาร์บอนอย่างชัดเจน สอดคล้องกับคำเตือนของดร. โลวินส์ที่ว่า “จงเกิดผลและลดทอน” เรามาร่วมกันก้าวไปข้างหน้าด้วยการยอมรับแนวคิดการลดทอนเพื่อบรรลุความยั่งยืนร่วมกันและสร้างอนาคตที่ดีกว่า

Yancey Hai กรรมการบริหารของ Delta, ดร. Amory Lovins ผู้ร่วมก่อตั้ง RMI, Bruce Cheng ผู้ก่อตั้งและประธานกิตติมศักดิ์ของ Delta และ Ping Cheng ประธานและซีอีโอ เข้าร่วมการอภิปรายในเวทีเสวนา