脫碳2023年數據中心的發展趨勢

蒲陽伯

過去幾年，新冠大流行帶來了快速的數字化轉型。我們在網上度過的時間比以往任何時候都多，而ICT行業是這一數字化轉型的核心。數據中心和傳輸網絡對于社會的這種發展至關重要，但它們也消耗有限的資源，例如電力和水。資源枯竭是一個全球性的緊迫問題，但數字行業內部已經發生了變化來解決這個問題。數據中心和傳輸網絡可以成為向脫碳經濟轉型的關鍵推動因素。

數據中心用電

根據國際能源署最近的一份報告，2015—2021年間，數據中心的電力消耗增加了60 %以上。傳輸網絡使用的電力更多，使用量增長高達60 %。而且該數字不包括使用全球所有數據中心一半電力的加密貨幣挖礦活動。

上述數字如何轉化為加速氣候變化的排放量？IEA估計，支撐數字化的數據中心和傳輸網絡在2020年產生了約300 Mt CO2-eq（包括隱含排放量），相當于能源相關溫室氣體排放量的0.9 %，以及溫室氣體排放總量的0.6 %。因此，數據中心正面臨大量審查，許多地區甚至對建造數據中心的新許可證實施了限制（例如在愛爾蘭）。

100 %可再生能源的數據中心

雖然認識到其關鍵作用，但上述數字表明，提高能效并不是減少數據中心對氣候影響的唯一途徑。低碳或無碳電力采購是數據中心行業用來減少甚至消除排放的另一個關鍵策略，占據了相當大的市場份額。

數據中心有多種基于市場的選擇來采購清潔電力。其中包括簽署虛擬或實體公司PPA、現場發電、綠色關稅和可再生能源證書（也稱為EAC、GO、REC、REGO和I-REC，具體取決于當地標準）。

在過去10年中，數據中心行業一直是可再生能源采購的核心驅動力。2010—2021年間，AWS、谷歌和Meta（Facebook）等科技巨頭躋身前5位清潔能源買家之列，這三者都有重要的數據中心運營。然而，除了一些革命性的領跑者（如谷歌、微軟和Iron Mountain）之外，許多數據中心仍然依賴年度碳核算框架來驗證其可再生能源聲明。

100%可再生能源聲明背后的真相

到目前為止，大多數采購可再生能源的企業都在一定程度上購買與其年消耗量相匹配的電量。購買量可占其年消費量的40 %～60 %，甚至高達100 %。這種方法在氣候組織的RE100倡議中找到了它的主要推動者，它幫助可再生能源市場在過去10年中經歷了巨大的增長。然而，最近的一些出版物聲稱這種方法沒有足夠精確地考慮電網的物理現實。舉個例子，荷蘭托管中心聲稱可以“100 %可再生”，同時通過購買葡萄牙一家太陽能發電廠產生的等量能源證書來滿足其年消耗。現在，這并不難理解：托管中心也可能在夜間使用電力，而葡萄牙的太陽能發電廠不會產生任何干凈的電子（注入葡萄牙電網的電子不太可能到達荷蘭）。

不考慮本地（荷蘭）電網混合波動，陽光并不總是燦爛的（尤其是在荷蘭），風也不總是在吹。因此，雖然基于市場的方法對于全球可再生能源目標的進展至關重要，但它對年度數據和平均值的依賴會削弱其實現脫碳經濟的可信度和能力。

幸運的是，有很多機會可以扭轉這種充滿挑戰的局面。能源行業已經在發展，該行業的數字化帶來了下一代能源采購方法，可以利用更精確的能源和碳數據的巨大力量。因此，實現電力采購戰略的完全脫碳在今天已成為現實。

擁抱24/7全天候無碳能源之旅

數據中心現在有機會最大限度地發揮其能源戰略的脫碳影響。谷歌、微軟和Iron Mountain Data Centers等行業參與者可以提供靈感來源。這些市場領導者設定了每年從“100 %可再生能源”過渡到24/7全天候無碳能源（CFE）的目標。

這種策略利用自動收集細粒度的客戶能源（發電和消費）和細粒度的電網數據（電網的每小時碳強度）來釋放企業能源采購的全部脫碳潛力。這些參與者之所以采用這種策略，是因為他們認識到每年進行匹配不足以在全球范圍內使電網完全脫碳。McKinsey&Co.最近的一份報告發現，每年匹配的太陽能PPA（支持100%可再生的聲明）平均每小時匹配率在40 %～ 50 %之間；“100%可再生”風電PPA被認為性能更好，每小時可匹配60 %～70 %。另一方面，僅一種量身定制的按小時計算的方法就可以實現此類合同排放量的100 %減少。

但是，從Google的結果可以看出，全年24/7 CFE目前并不完全是一件容易的事，這不應該成為極大的苦惱。為創建基準，Google目前的24/7 CFE為60 %～70 %，并計劃2030年其主要數據中心設施達到100 % 24/7 CFE。

24/7CFE策略旨在成為一種不斷改進的增量方法。FlexiDAO的首席執行官Simone Accornero詳細地討論了企業最近發布的碳意識能源系列，從“新前沿：碳意識能源采購”開始。

為什么要24/7無碳能源

及時采用諸如24/7 CFE之類的下一代碳策略會帶來多項優勢。其中大部分與此類前瞻性決策帶來的氣候領導機會有關，其他好處與預期監管變化和全球能源格局的轉變有關。

在數據中心生態系統內轉向全天候24/7 CFE戰略對于托管服務提供商來說尤其有趣。大型超大規模企業（托管服務提供商的客戶）越來越需要精細的碳排放數據，以提高其排放核算的透明度。

因此，采用以使用精細電力和碳數據為基礎的策略會帶來多重好處，先行者將從中獲益。他們的客戶希望監控其足跡，以便可以通過數據驅動的碳意識決策來減少影響，并希望企業擁有明確且鼓舞人心的氣候議程。

預測即將出臺的標準和法規

標準制定者、監管者和其他倡議者已經就24/7 CFE在未來能源和可持續發展領域中的作用發出了明確的信號。

在國際層面，2022年，聯合國啟動了聯合國24/7 CFE契約，以鼓勵就這一重要戰略進行高層對話。

最近，ISO發布了針對企業和其他組織的凈零指南，旨在可持續發展議程中設定這樣的目標。ISO標準在排放目標下明確提及24/7 CFE：“治理組織和其他適當的組織應設定目標，以促進每天每小時都能獲得低碳（非化石）或適當的可再生能源，以推動大規模清潔能源轉型。”

美國證券交易委員會和歐盟委員會等多個監管機構現已提出氣候相關信息披露的新要求，國際可持續發展標準委員會在全球范圍內也做了同樣的事情。

有趣的是，這些提案中的共同點是它們建立在溫室氣體（GHG）協議的基礎上，該協議目前正在審查以添加額外的指導。眾多“思想領袖”呼吁該協議包含更細化的要求，并提出GHG協議應如何考慮電力采購的二氧化碳含量提案，以及更緊密的地緣和時間基礎。

在歐洲層面，歐盟委員會旨在實現能源部門數字化，以提高效率和可再生能源整合。在文檔中，他們專門為數據中心開辟了一個部分，表示將介紹“在企業可持續發展報告指令（CSRD）下的歐盟可持續發展標準中，為購買云計算和數據中心服務而產生的間接溫室氣體排放單獨報告”。

值得一提的是，CSRD于2022年11月獲批。

能源游戲正在發生變化，作為大型能源買家，數據中心處于利用這一變化的主要位置。通過每小時減少碳影響，他們可以在快速發展的行業中展現真正的氣候領導力，并在不斷變化的能源和可持續性報告格局中保持正確的地位。