数据中心可持续发展2.0——不容错过的2023年脱碳趋势

作者:兰洋科技    浏览量:3483    时间:2023年09月28日    标签: 碳排放 碳中和

本文将重点介绍领先的数据中心企业将采取哪些措施来彻底消除电力消耗带来的间接排放,即所谓的温室气体(GHG)协议范围2排放。还将揭穿“100%可再生能源”主张的神话,并解释为什么数据中心企业希望完全脱碳其电力采购策略。最后,还讨论如何开始脱碳之旅。

数据中心的用电量

根据国际能源署(IEA)的一份报告,数据中心的电力消耗在2015年至2021年间增长了60%以上。传输网络正在消耗更多的电力,其使用量增长了60%。

这一数字不包括加密货币挖矿活动,据信这些活动使用了全球所有数据中心一半的电力。

资料来源: IEA 2022

上述数字如何转化为加速气候变化的排放量?

国际能源署估计,支撑数字化的数据中心和传输网络在2020年约占300 Mt二氧化碳当量(包括隐含排放),相当于能源相关温室气体排放量的0.9%(或温室气体总排放量的0.6%)。

因此,数据中心面临着大量审查,甚至对建设数据中心的新许可证也施加了限制,如在爱尔兰。

数据中心超越效率和100%可再生能源的需求

尽管认识到其至关重要的作用,但上述数字表明,提高能源效率并不是减少数据中心对气候影响的唯一方法。

低碳或无碳电力采购是该行业用于减少甚至消除范围2排放的另一个关键策略,占据了相当大的市场份额。

数据中心有多种基于市场的选择来采购清洁电力。其中包括签署虚拟或实体企业购电协议、现场发电、绿色关税和可再生能源证书(也称为EAC、GO、REC、REGO和I-REC,具体取决于当地标准)。

过去十年,数据中心行业一直是可再生能源采购的核心驱动力。2010年至2021年间,AWS、Google和Meta(Facebook)等科技巨头跻身清洁能源五大买家之列。这三家企业都拥有重要的数据中心运营。

资料来源:IEA 2022 可再生能源购电协议的前五名企业承购商 [GW],2010-2021 年

然而,除了一些革命性的领跑者之外,如Google、Microsoft和Iron Mountain,许多数据中心仍然依赖年度碳核算框架来验证其可再生能源的需求。

100%可再生能源背后的真相

到目前为止,大多数采购可再生能源的企业所购买的电量在一定程度上与其年消耗量相匹配。购买量可覆盖其每年消费量的40%、60%甚至高达100%。这种方法在气候组织的RE100倡议中得到了主要的推广,帮助可再生能源市场在过去十年中经历了巨大的增长。

然而,最近的一些出版物声称,这种方法没有足够精确地考虑电网的物理现实。举个例子,荷兰的托管中心可以声称自己是“100%可再生能源”,同时通过购买葡萄牙太阳能发电厂产生的等量能源证书(每个1兆瓦时)来满足其年度消耗。这一点不难理解:

  • 该托管中心很可能也在夜间使用电力,而葡萄牙的太阳能发电厂不会产生任何清洁的电子。

  • 注入葡萄牙电网的电子不太可能到达荷兰。

  • 不考虑当地(荷兰)电网组合波动。

因此,虽然基于市场的方法对于全球可再生能源目标的进展至关重要,但其对年度数据和平均值的依赖,损害了其可信度和实现脱碳经济的能力。

好在,现在有很多机会可以扭转这种充满挑战的局面。

能源工业已经发展。该行业的数字化带来了下一代能源采购方法,可以利用更精确的能源和碳数据的巨大力量。因此,实现电力采购战略的完全脱碳已成为当今的现实。

拥抱24/7无碳能源(CFE)之旅

数据中心现在有机会最大限度地发挥其能源战略的脱碳影响。Google、Microsoft和Iron Mountain数据中心等行业参与者可以提供灵感来源。这些市场领导者设定了每年从“100%可再生能源”过渡到24/7无碳能源(CFE)的目标。

正如本文所述,这种策略利用精细客户能源(生成和消耗)和精细电网数据(电网每小时碳强度)的自动收集来释放企业能源采购的全部脱碳潜力。

资料来源:McKinsey&Co. 碳影响:年度匹配购电协议(左侧)与每小时匹配合同(右侧)

这些参与者之所以采取这一策略,是因为都认识到每年的匹配不足以在全球范围内实现电网的完全脱碳。McKinsey&Co.最近的一份报告(上图)发现,每年匹配的太阳能购电协议可实现“100%可再生”的要求,平均每小时的匹配率在40%-50%之间;“100%可再生”风电购电协议被认为性能更好,每小时可匹配60%-70%。另一方面,只需采用量身定制的每小时方法,即可实现此类合同100%的排放量减少(图表右侧的三列)。

资料来源:Google 到2030年采用24/7无碳能源运营

然而,从Google的结果中可以看出,全年24/7无碳能源(或100%24/7 CFE)目前并不是一件容易的事,这不应该成为极大的苦恼。为了创建基准,Google目前的24/7 CFE率为60-70%,并计划到2030年其主要数据中心设施达到100%24/7 CFE。

为什么要24/7无碳能源?

及时采用24/7 CFE等下一代碳策略可带来多项优势。其中大多数与此类前瞻性决策带来的气候领导机会有关。其他好处与预期监管变化和全球能源格局的变化有关。

对于主机托管提供商而言,在数据中心生态系统内转向24/7全天候无碳能源战略尤其有趣。大型超大规模企业(托管提供商的客户)越来越需要精细的碳排放数据,以提高其范围3排放核算的透明度。

因此,采用一种以精细电力和碳数据为基础的策略,可以带来多种好处。先行者将从获得竞争优势中受益:

  • 希望监控其范围3足迹的客户,以便通过数据驱动的碳意识决策来减少影响;

  • 想要为拥有明确且鼓舞人心的气候议程的企业工作的人才;

  • ESG投资者要求其想要投资的企业的评分具有透明度。

预计即将出台的标准和法规

标准制定者、监管者和其他倡议已经发出了关于24/7无碳能源在未来能源和可持续发展格局中的作用的明确信号。

在国际层面,去年,联合国启动了《联合国24/7无碳能源契约》,以鼓励就这一重要战略开展高层对话。

最近,ISO为企业和其他组织发布了净零准则,旨在在其可持续发展议程中设定这一目标。ISO标准在8.2.4范围2排放目标下明确提到了24/7 CFE:

“治理机构,以及其他合适的机构,应该设定目标,促进低碳(非化石)或适当的可再生能源每天每小时的可用性,以推动大规模清洁能源转型。”

一些监管机构,如美国证券交易委员会和欧盟委员会,现在已经提出了与气候相关的信息披露的新要求。国际可持续标准委员会在全球范围内也做了同样的事情。

有趣的是,这些提议的共同点是,都建立在《温室气体(GHG)议定书》的基础上。该议定书目前正在审查中,以添加更多指导。许多思想领袖都呼吁该协议包含更细化的范围2要求,并提出建议,说明温室气体议定书应如何在更严格的地理范围内考虑电力采购的二氧化碳含量。

在欧洲层面,欧盟委员会的目标是实现能源部门数字化,以提高效率和可再生能源的整合。

“根据企业可持续发展报告指令(CSRD),在欧盟可持续发展标准中,对购买云计算和数据中心服务的间接温室气体排放进行单独的报告”。

值得一提的是,CSRD于2022年11月获得批准。

综上所述,获取可靠且精细的能源数据,是开始向“绿色”发展的必要条件,并自信地减少排放影响。

本文标题:数据中心可持续发展2.0——不容错过的2023年脱碳趋势

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