云计算、数据中心高耗能,研究建议互联网企业尽快低碳转型
1月12日,国际环保组织绿色和平发布报告称,互联网企业具有极强的低碳转型潜力,应在节能减排方面发挥作用,力争在2030年实现100%采用可再生能源目标。同时,可再生能源发电成本下降,低碳转型也将成为企业控制电力成本的重要手段。
云计算中心资料图。新华社 图
中国互联网 科技 产业具有极强低碳转型潜力
1月12日,国际环保组织绿色和平发布了《迈向碳中和:中国互联网 科技 行业实现100%可再生能源路线图》研究报告,认为随着中国2060年前实现碳中和目标的提出, 科技 行业转向100%可再生能源已成为必然趋势。
碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。我国已明确提出争取二氧化碳排放于2030年前达到峰值,2060年前实现碳中和的目标。
报告指,在中国2030年前碳达峰的大背景下,预计“十四五”期间,碳达峰压力及目标将分解到具体产业。中国互联网 科技 行业规模仍在高速扩张、碳排放持续增长,如果不采用可再生能源,仅依靠提升节能技术将难以实现碳中和目标。
报告解释,互联网 科技 企业碳排放主要来自电力使用,其中数据中心、云计算中心等大型互联网基础设施的电力使用为主要能耗来源。企业100%使用可再生能源,意味着其用电均来自风能、太阳能、水能等对环境无害或危害极小的能源。
据南都此前报道,复旦大学经济学院教授、复旦大学能源经济与战略研究中心主任吴力波则提出,数据中心等大型互联网基础设施的能耗很高,2018年我国数据中心的用电总量已经超过了整个上海市全 社会 的用电总量,达1500亿千瓦左右,占中国全 社会 用电量的2.35%。吴力波测算,如果按照现在的趋势发展,到2030年数据中心能耗最高可以达到1.4万亿千瓦,占全 社会 能耗的20%。
报告称,全球约41家率先设立长期100%可再生能源目标的 科技 企业,其中约20%已经实现了100%可再生能源目标,另外的约50%企业将实现100%可再生能源目标设置在2030年前,44%企业在2019年达到了60%或以上的可再生能源利用。
而目前在中国,仅有秦淮数据集团一家互联网 科技 企业设立了在2030年实现100%可再生能源目标。绿色和平项目主任叶睿琪表示:“数据中心、云计算领域的脱碳发展是中国实现碳中和的重要一环。中国互联网 科技 产业具有极强的低碳转型潜力,应该成为实现中国碳达峰、碳中和目标的排头兵。”
参考国际情况及中国在2060 年前实现碳中和的雄心,报告建议,互联网 科技 企业应结合自身业务发展的需求,将目标定为在2030年前达到100%使用可再生能源,最晚不应晚于2050年。
绿色电力成为企业减排、控制成本重要手段
要实现100%使用可再生能源目标,企业应当如何做?报告介绍,随着中国可再生能源市场的发展,企业采购可再生能源的方式越来越多样化。市场化绿电交易、“绿色电力证书”认购、分布式和集中式可再生能源电站投资等已成为主要方式。
市场化绿电交易指不依靠政策强制要求,用户自愿从供应商处购买可再生能源转化成的电能,即绿色电力。例如,2019 年,某互联网企业位于河北张家口的数据中心通过采购当地的风电与太阳能发电,实现数据中心40%由可再生能源供电。
2017年,国家发展改革委、财政部、国家能源局三部委发布了《关于试行可再生能源绿色电力证书核发及自愿认购交易制度的通知》,绿色电力证书市场在中国正式启动。每张绿色电力证书(简称“绿证”)相当于1000度电。企业购买了证书后可视为采购了相应的绿色电力,资金将用于支持发电方相应的度电补贴。
此外,企业还可以在屋顶或园区内建设分布式可再生能源发电项目,如分布式光伏和分散式风电,直接获取和使用绿色电力。例如,2020年,某企业位于上海的数据中心在墙体外立面增设太阳能电板,每年可减少消纳传统火电9万千瓦时,相当于减少二氧化碳排放 63.3 吨。报告显示,投资建设分布式项目的收益率为8%,投资大型风电、光伏等集中式项目的收益率为9%-12%。
报告附上了一份来自腾讯董事会主席兼首席执行官马化腾的公开信,“为实现这一目标,腾讯将遵循‘减排和绿色电力优先、抵消为辅’的原则,大力提升数据中心的能效水平,积极参与绿电转型和相关市场建设,并不断 探索 碳汇领域的技术革新。”
此或意味着,为了实现不晚于2030年100%绿色电力的目标,这家互联网巨头企业未来不可避免地会加大针对可再生能源领域的投资力度。
事实上,在这份报告中,有关可再生能源领域的举措和成效,成为腾讯碳中和的重点行动方向。这些举措将从三方面展开:第一,持续提升可再生能源利用比例,部署数据中心屋顶光伏, 探索 新能源微网技术,建设储能电站,搭载智慧能源管理系统;第二,大力推进可再生能源采购,参与绿电市场化交易,2022年度已签订5亿千瓦时绿色电力采购合同;第三, 探索 集中式电站开发,促进可再生能源上网,提升负载柔性并匹配可再生能源利用技术。
值得一提的是,在报告中,腾讯明确表示,“将大幅提高可再生能源的比例,尤其是在用电领域,积极参与绿色电力交易, 探索 新能源项目投资开发。”
2020年,腾讯已经启动了数据中心分布式屋顶光伏的开发建设。2021年9月份,腾讯清远清新数据中心园区并网分布式光伏项目6.6MW,已发电超400万千瓦时;2022年2月,仪征数据中心13MW分布式光伏项目顺利并网发电。
腾讯披露,其正在规划建设清远清城、天津高新、上海青浦等约32MW分布式光伏项目,以及 探索 河北怀来约30MW风光一体化项目, 探索 数据中心绿色低碳的新模式。据统计,截至目前,腾讯已建和正在建设的数据中心园区分布式新能源项目超80MW,预计建成后年发电量超8000万千瓦时。
为了增强数据中心的负荷弹性,腾讯也将储能电站的规划提上了日程,其计划在清远清新园区、上海青浦园区接入储能电站,使数据中心实现可调用、可调节的功率节点。“为利用好分布式新能源贴近负荷中心,便于衍生光储充、风光储、源网荷储等低碳化能源利用场景的特点,我们和清华大学、华中 科技 大学、西安交通大学等高校合作,积极 探索 利用智慧能源管理平台、电力市场化交易、碳排放交易等数字化系统,寻找更优的可再生能源利用模式。”腾讯在报告中介绍。
在绿电市场化交易方面,腾讯已于2021年7月初试水绿电交易。去年9月,其签订了风电采购协议,深汕数据中心成为参与国家组织的绿色电力交易的首批市场主体。而针对今年的绿电采购,腾讯集中签订了绿色电力交易合同,共计5.04亿千瓦时,锁定了6个风电光伏项目的年度部分发电量。
值得注意的是,腾讯也在这份报告中释放了投资开发集中式新能源项目的信号。
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排名方面,腾讯凭借能源信息披露、可再生能源应用以及影响力等方面的进展,超越阿里巴巴、百度成为互联网云服务企业首位。秦淮数据以“2030年100%可再生能源目标”以及大规模可再生能源采购实践稳居数据中心企业头名。万国数据由于可再生能源表现亮点不足、能源信息披露停滞不前,排名出现较大下滑。
目前,随着云计算、大数据、物联网、人工智能、5G等新一代信息通信技术的发展,数字化转型成为企业发展的重要趋势,数字经济在国民经济中的地位也愈来愈重要。 今年的《政府工作报告》指出,加快数字化发展,打造数字经济新优势,协同推进数字产业化和产业数字化转型,加快数字社会建设步伐,提高数字政府建设水平,营造良好数字生态,建设数字中国。
日前,中国信通院发布的《中国数字经济发展白皮书》显示,2020年我国数字经济规模达到39.2万亿元,2002年至2020年我国数字经济占GDP比重由10.0%提升至38.6%;地方上,已有广东、江苏、山东、浙江、上海等13个省市数字经济规模超过1万亿元,北京、上海数字经济GDP占比已超过50%。
典型案例
从国务院国资委获悉,为总结提炼数字化转型经验做法,发挥国有企业示范引领作用,国务院国资委组织开展了2020年国有企业数字化转型典型案例征集工作。经有关专家评审,共遴选出 产品和服务创新、生产运营智能化、数字化营销服务、 数字生态、新一代信息技术、工控安全、 两化融合管理体系、综合等8类100个典型案例(具体案例见下表),其中优秀案例30个,典型案例70个。
[个人PS-数字及绿色能力]关于个人的ps数据转型能力,我认为我需要加强的是绿色能力,虽然能够意识到互联网绿色的重要性,但是还是没有办法如何去进行互联网绿色。数字化转型也需要多了解。
14项目名称
河北省沧州市光伏电厂智慧电站项目
项目单位
中国移动
国家电投
中兴
项目简介
本项目依托5G网络、切片专网及MEC技术,保障企业高质量网络覆盖以及数据资产的私有化;智慧微网由14kW分散式风电、5kW太阳花、5kW光伏路和150kW磷酸铁锂储能系统组成,智能地满足了5G基站、照明、安防、动环等多种负荷的需求。智慧微网按照能源互联网的理念,实现了“网-源-储-荷”的有机协调,形成了自我控制、保护和管理的自治系统。依托智慧能源“组合拳”,可再生能源占比达到了100%,5G供电由光伏提供、园区照明由风电提供,且还能实现将平均20%的发电量反向销售至电网。
15项目名称
国投京唐港5G+MEC专网项目
项目单位
中国联合网络通信有限公司唐山市分公司
项目简介
本项目以5G网络为基础,以物联网、大数据、人工智能、MEC为主要技术手段,在保证数据安全性、可靠性的基础上,利用低时延、高可靠的控制信号传输,通过堆取料机、装船机高清监控视频实时回传,实现对堆取料机、装船机的远程作业控制,增强现场设备的安全可控性,提高生产线的灵活性。
16项目名称
山东移动“耕海1号”5G+海洋牧场项目
项目单位
山东海洋现代渔业有限公司
中国移动通信集团山东有限公司烟台分公司
项目简介
本项目创新性的将海工装备技术,运用在海洋渔业领域,有机融合海洋文旅产业,通过5G等信息技术与海洋产业深度整合。实现海洋资源共享、海洋活动协同、海洋经济跨越,挖掘新需求,创造新价值,达到以新技术、新产业、新业态等推动经略海洋的目的。
17项目名称
北京智慧工厂落地实践——三一重工项目
项目单位
主申报单位:中国移动通信集团北京有限公司
联合申报单位:
中兴通讯股份有限公司
三一重工股份有限公司
中国移动通信有限公司研究院
项目简介
云网一体,打造创新网络、赋能智慧工厂;数字魔方,打造数字经济新矩阵;一站式部署、一键式开通、一体化运维,三“一”交付、实现自动化开通和运维。
三一重工通过设备互联,逐渐改造、优化生产流程,现已从10000多的设备减少到五千多台设备,足以支撑公司一千亿生产需求。
18项目名称
邯郸钢铁集团有限责任公司基于新技术的钢铁数字自动化项目
项目单位
邯郸钢铁集团有限责任公司
中国移动通信集团河北有限公司
中移物联网有限公司
项目简介
本项目结合邯钢业务痛点和智能化升级规划,本项目聚焦5G在无人天车、料机远控、原料车远程驾驶、主动安防、料堆体积测算、设备巡检等方面进行技术升级,实现邯钢无人化、自动化、高效化安全运行,让邯钢运作更加高效、安全、智能。
19项目名称
新型虚拟专网技术打造的“绿色”智慧工厂
项目单位
中国移动通信集团天津有限公司
项目简介
荣钢项目5G专网建设采用专享模式,以满足大带宽、低时延的业务需要。通过完成厂区UPF下沉建设,提供边缘计算能力、大带宽传输和安全保障,基于一台UPF,一张专网,同时承载冶金与物流两个园区的应用。
20项目名称
基于5G安全专网的新一代运载火箭总装测试智能制造项目
项目单位
天津航天长征火箭制造有限公司
项目简介
本项目是京津冀地区第一个5G安全专网,目前,已构建与现有商用5G网络完全独立、完全物理隔绝的5G专网,投入车间现场使用。5G创新应用已经应用于质量记录仪、总装测试车间现场综合管控系统、箭体自动对接系统、MR/VR眼镜在线指导、现场定位等领域。
21项目名称
基于5G智能机器人的配电房无人值守解决方案
项目单位
天津安可达 科技 有限公司
项目简介
本解决方案搭建以5G智能机器人为核心的智能运维物联网,实现对配电房环境、配电设备、电能质量等在线监测;即能与站内调温除湿设备、风机、灯光、视频及门禁等智能执行设备联动控制,也能与动环监测、火灾报警等其它业务系统实现数据贯通交互,帮助园区实现配电房现场无人值守、设备故障预判报警,远程诊断精准处理,运维人员足不出户即可完成在线巡检。
22项目名称
5G+云智慧工厂项目
项目单位
中国联合网络通信有限公司北京市分公司
项目简介
以建设数字化工厂为切入点,从3D打印设备、新加工工艺、各加工环节以及生产管理、经营管理等方面与工业互联网、5G通信、智能边缘计算技术、应用高度融合,最终打造增材中心特色的增材制造工业互联网平台,促进智能化增材制造全产业的链协同发展。
23项目名称
国投曹妃甸港智慧港口项目商业计划书
项目单位
中国联合网络通信有限公司唐山市分公司
项目简介
国投曹妃甸港智慧港口项目以5G网络为基础,以物联网、大数据、MEC为主要技术手段实现厂区设备远程控制信号的低时延、高可靠性传输。在保证数据安全性和可靠性的基础上,实现各区域的5G数据传输、大机的视频回传、远程控制以及无人化作业等业务。
24项目名称
智慧物流园区5G赋能解决方案
项目单位
中国联合网络通信有限公司北京市分公司
项目简介
面对行业的需求大背景,联通提出更具针对性的厂区定位解决方案。通过在厂区内布设有限数量定位硬件,实时精确地定位员工、车辆、资产上的标签位置,即时将人、车、物的位置信息通过5G网络传输到云端平台展示。实现安全区域管控、人员在岗监控、车辆实时轨迹监控进度等目标。
25项目名称
智慧化 5G 无人矿山整体解决方案
项目单位
慧拓
项目简介
全栈:国内唯一矿区无人化完整解决方案提供商
已落地应用30余个大型矿区,创下多个世界及国内首个落地示范项目(市场占有率80%)
Facebook 、苹果、亚马逊、Google 这些科技互联网公司的业务重心都有所不同,但近几年都都不约而同在一个领域不断加大投入,那就是可再生能源。那么为什么互联网都盯上了可再生能源?
1、带动地区经济发展。早在 2014 年,亚马逊的第一个风力发电厂就已经在印第安纳州的本顿县启用,而新的三个风力发电厂,其中一个位于加利福尼亚南部特哈查比山脉,在这座山脉进行风力发电的科技公司不仅仅是亚马逊这一家。这些风力发电项目多建在边远的农村地区,同时也带动了这些地区的经济增长。根据美国劳工统计局的预测,从 2018 年到 2028 年,风力涡轮发电机技术人员的岗位将增加 57%。
2、最主要的原因之一就是为自家的数据中心供电。除了风力发电,太阳能也是互联网巨头青睐的可再生能源,美国新墨西哥州正在建设的建设两个 50 兆瓦的太阳能项目,在不久的将来将会为 Facebook 数据中心供电,以帮助 Facebook 实现在 2020 年 100% 使用可在生能源的目标。作为全球最大的几家科技互联网公司,Facebook、Google 、苹果、亚马逊的数据中心存放着支持几十亿用户数据量的服务器,耗电量十分惊人。
据统计,全球数据中心的电力消耗总量已经占据了全球电力使用量的3%,按现在的电力价格估算,到 2025 年全球数据中心的电费将会超过百亿美元。
互联网巨头纷纷要提高可再生能源的使用比例,既可以大大降低成本,而在边远农村投资的新能源项目,往往还能获得当地政府的补贴,此外还能通过环保提升自己的企业形象,一举多得,也难怪大公司都盯上可再生能源了。
能源专家报告说,使用风能、太阳能、地热和水(水力发电,(潮汐和波浪)为所有需要电力运作的经济部门供电的能源,包括电网本身、运输、供暖和制冷、工业以及农业、林业和渔业,将大大减少能源消耗,减少空气污染造成的死亡,创造数以百万计的就业机会,斯坦福大学大气与能源项目主任马克·雅各布森在接受《生活科学》杂志采访时说:“稳定能源价格,节省数万亿美元的医疗保健和气候相关费用。我们为139个国家中的每一个制定了各自的计划,这些计划占全球排放总量的99%以上。”。[十大最疯狂的环保理念]
这项研究着眼于世界能源需求,从2012年开始,预测到2050年。2012年,世界用电量为12.105万亿瓦,相当于12.105万亿瓦。研究人员在研究报告中写道,到2050年,如果不发生任何变化,世界将需要20.604tw,而且每个国家都继续采用其目前用于满足能源需求的相同方法。
,但如果这些相同的商业部门转向可再生能源来满足其所有电力需求,世界将需要研究显示,仅需11.804TW就能满足全球电力需求。研究人员称,这是因为电比燃烧更有效。在解释研究要点的视频中,雅各布森举了一个例子:他说,在电动汽车中,80%到82%的电被用于移动汽车;其余的则被浪费为热量。另一方面,在以汽油为动力的汽车中,燃料中只有17%到20%的能量用于移动汽车,其余的能量被浪费为热量,他说,
能源也需要用于开采、提炼和运输化石燃料。因此,转向100%的可再生能源将消除这些能源密集型和环境破坏性的过程,报告作者说,在他们的研究中,雅各布森和他的同事展示了风、水、地热和太阳能如何满足全球对11.804太瓦能源的需求避免到2050年全球气温预计将比工业化前高出2.7华氏度(1.5摄氏度)。研究人员概述了这样做将如何拯救400万至700万人的生命,否则这些人可能死于由空气污染引起的疾病,为各国节省超过20万亿美元的健康和气候成本,雅各布森在接受《生活科学》采访时说:
“对我来说,这似乎是一件不费吹灰之力的事。
”这项研究建立在雅各布森之前的工作基础上,雅各布森开始了他的研究科学家生涯,试图了解空气污染是如何影响气候的。”。他说,在最初的几年里,他专注于解决问题,但到了1999年左右,他开始寻找解决方案。
在2009年,雅各布森和马克·德鲁奇,加州大学伯克利分校交通研究所的研究科学家,雅各布森和德鲁奇在《科学美国人》杂志上发表了一份研究报告,概述了一项为全世界提供100%可再生能源的计划。
在接下来的几年里,致力于在州一级研究这些问题的后续研究,目前研究人员已将这项研究扩展到139个国家。世界上其余59个国家的详细能源数据并不存在,因此无法纳入该研究,科学家们说,“KDSPE”“KDSPs”是向100%可再生能源基础设施过渡的总成本——一个计划将国家首次移至80%可再生能源的计划。到2030年5月,乍一看,le energy似乎有些令人望而却步,但雅各布森和他的团队也计算出了这些数字。
雅各布森说,在所有国家平均起来,建设可再生能源系统(包括储存和传输)的成本是8.9%千瓦时。在一个没有过渡和保持现有化石燃料系统的世界里,成本是9.8美分/千瓦时。
不包括社会成本。
气候变化的价格化石燃料能源伴随着健康和气候相关的成本。作者估计,到2050年,各国每年将在与全球变暖有关的环境、财产和人类健康问题上花费28万亿美元,包括洪水、房地产破坏、农业损失、干旱、野火、热应激和中风、空气污染、流感、疟疾、登革热、饥荒,海洋酸化等等。[气候变化将影响你健康的5种方式]
,如果世界不采取行动应对气候变化,地球两极的冰继续以目前的速度融化,世界7%的海岸线将被淹没,雅各布森说:
雅各布森说,可再生能源的社会总成本——包括健康和气候问题的成本,以及风能、水和太阳能的直接成本——约为化石燃料的四分之一。
“在其他世界,你可以将社会总成本降低约75%,“他说。”研究显示,这项技术的成本效益是巨大的。
几个国家已经开始转向可再生能源组合,以满足所有商业部门100%的电力需求。名单中包括塔吉克斯坦(76.0%)、巴拉圭(58.9%)、挪威(35.8%)、瑞典(20.7%)、哥斯达黎加(19.1%)、瑞士(19.0%)、格鲁吉亚(18.7%)、黑山(18.4%)和冰岛(17.3%)。
到目前为止,美国的可再生能源发电量仅占其总发电量的4.2%。但研究人员称,中国有优势。这项研究发现,像美国这样的国家,每人口拥有更多的土地,将有最容易的时间进行过渡。预计最困难的国家是那些地理位置小但人口众多的国家。据雅各布森说,新加坡、直布罗陀和香港等国家将面临100个可再生能源面临的最大挑战。“KDSPE”“KDSPS”仍有解决问题的方法。他补充说,这些地区可以转向海上风能,也可以与邻国交换能源。
“有了这些信息,我们给各国带来了信心,相信它们能够自给自足,”雅各布森说我希望不同的国家能在2050年和2030年分别承诺100%和80%的可再生能源。
这项研究于8月23日在线发表在《焦耳》杂志上。
最初发表在《生命科学》上。