向可再生能源的轉(zhuǎn)型對于數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商來說是一個(gè)重要但不容易實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。盡管過去十年IT能源效率有了顯著提高，但有跡象表明，這種情況可能不會(huì)持續(xù)下去。摩爾定律可能正在放緩，如今越來越多的人員和設(shè)備連接互聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)流量的增長速度比以往任何時(shí)候都快。隨著能源消耗的增加，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商需要向全天候采用100%的可再生能源轉(zhuǎn)型。
數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)和第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)Uptime Institute公司最近發(fā)布了一份名為《數(shù)據(jù)中心可再生能源：可再生能源證書、購電協(xié)議及其他內(nèi)容》的調(diào)查報(bào)告，其內(nèi)容涵蓋了數(shù)據(jù)中心可再生能源可持續(xù)性戰(zhàn)略的關(guān)鍵組成部分。文章指出，科技行業(yè)為提高能源效率做出了巨大努力，并且成為可再生能源最主要的購買者。即便如此，大多數(shù)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商采用的可持續(xù)性策略仍然側(cè)重于購買可再生能源證書(REC)。但很多人現(xiàn)在認(rèn)為可再生能源證書(REC)不能可靠地用于支持采用100%可再生能源的主張。
為了避免綠色環(huán)保企業(yè)的指責(zé)，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商必須考慮對可再生能源產(chǎn)品組合進(jìn)行投資?？稍偕茉醋C書(REC)可能會(huì)發(fā)揮一定的作用，而即使存在財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，電力采購協(xié)議(PPA)也變得越來越流行。
數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商采用循序漸進(jìn)的方法可以簡化這一過程。在使用可持續(xù)的可再生能源的過程中，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商需要采取以下四個(gè)步驟：
1.計(jì)量、報(bào)告、補(bǔ)償
耗電量只是衡量數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商碳足跡的一個(gè)組成部分，但是相對容易計(jì)量，因?yàn)榭梢远ㄆ趫?bào)告確切電力消耗量。而追蹤多少電力來自可再生能源和化石能源，可以做出補(bǔ)償和匹配可再生能源的決定。數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商可以從電力供應(yīng)商那里獲得這些信息，也可以使用電網(wǎng)級別排放系數(shù)。例如，美國能源信息管理局每年都會(huì)發(fā)布一次這樣的信息，其他國家和地區(qū)也提供了類似的信息。
一旦知道了總排放量(即數(shù)據(jù)中心采用電力的總排放量，當(dāng)然還需要計(jì)算整個(gè)企業(yè)的排放量)，下一步就是購買可以抵消化石燃料電力的可再生能源證書(REC)以減輕碳排放影響。但是，這在抵消質(zhì)量方面面臨巨大挑戰(zhàn)，因此這種抵消只是權(quán)宜之計(jì)。在理想情況下，必須為無法通過其他措施(例如通過采用100%可再生能源電力)減少的排放量預(yù)留補(bǔ)償。
計(jì)量和報(bào)告對于了解碳足跡至關(guān)重要，并且有效地成為數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商開展業(yè)務(wù)的必要功能。對于某些國家和地區(qū)(例如英國)運(yùn)營業(yè)務(wù)的大型公司來說，報(bào)告碳排放量已經(jīng)成為一項(xiàng)法律要求。一些科技巨頭開始要求其數(shù)據(jù)中心供應(yīng)商提供碳排放報(bào)告(例如蘋果和微軟公司，因?yàn)樗麄兊膬袅隳繕?biāo)是到2030年實(shí)現(xiàn)碳中和或者負(fù)排放)。
如果需要報(bào)告的話，那么還沒有跟蹤與采購電力相關(guān)碳排放量的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商必須投入大量資源才能滿足要求。
2.匹配100%可再生能源
在理想情況下，所有用電量應(yīng)與可再生能源發(fā)電設(shè)施生產(chǎn)的電力100%匹配。到目前為止，在數(shù)據(jù)中心行業(yè)中，100%的可再生能源匹配通常是通過購買可再生能源證書(REC)實(shí)現(xiàn)的，但是簽署電力采購協(xié)議(PPA)現(xiàn)在成為一種主要方法。可再生能源證書(REC)可以作為不采取任何措施與使用電力采購協(xié)議(PPA)之類的工具之間的權(quán)宜之計(jì)，但它們最終應(yīng)成為數(shù)據(jù)中心可持續(xù)性戰(zhàn)略中的一小部分。
3.電力采購協(xié)議
購買可再生能源證書(REC)是數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商采取可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中合理的第一步，但單靠這一點(diǎn)還不夠。與當(dāng)?shù)氐目稍偕茉瓷a(chǎn)商簽署電力采購協(xié)議(PPA)及其相關(guān)的可再生能源證書(REC)，這是真正要求采用100%使用可再生能源的黃金標(biāo)準(zhǔn)。但是即使這樣，也并不意味著數(shù)據(jù)中心實(shí)際上正在使用100%可再生能源，而只是將已經(jīng)購買的等于數(shù)據(jù)中心能源使用量的可再生能源電力添加到電網(wǎng)中。如果電力市場不允許直接零售電力采購協(xié)議(PPA)，則可以選擇虛擬/財(cái)務(wù)電力采購協(xié)議(PPA)。
這兩種類型的電力采購協(xié)議(PPA)都涉及定價(jià)風(fēng)險(xiǎn)，或者可以作為對沖批發(fā)價(jià)格變動(dòng)的對沖工具。對于直接的電力采購協(xié)議(PPA)，固定價(jià)格提供了確定性，但是如果批發(fā)價(jià)格下跌，則采購者可能會(huì)受到長期合同的限制，其支付的電力價(jià)格要高于當(dāng)前市場價(jià)格。虛擬/財(cái)務(wù)電力采購協(xié)議(PPA)帶來了進(jìn)一步的復(fù)雜性和財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)：如果批發(fā)價(jià)低于購買時(shí)商定的電力價(jià)格，采購方必須向供應(yīng)商支付其價(jià)格差額，那么其支付的費(fèi)用可能很高。
盡管存在這些風(fēng)險(xiǎn)，但電力采購協(xié)議(PPA)的使用量在美國迅速增長，特別是在技術(shù)和通信領(lǐng)域。具有高級可持續(xù)性計(jì)劃的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商已經(jīng)直接通過財(cái)務(wù)/虛擬電力采購協(xié)議(PPA)或通過公用事業(yè)公司使用綠色供應(yīng)協(xié)議來購買電力采購協(xié)議(PPA)，這種做法已有數(shù)年的時(shí)間。
4.全天候使用可再生能源
大多數(shù)的匹配(采購的可再生能源電力與實(shí)際使用的電力相匹配)每年進(jìn)行一次，但發(fā)電量(電網(wǎng)組合)的變化要低得多。有一些策略可以解決這一問題：可以將不同的可再生能源資源結(jié)合起來，以創(chuàng)建混合的電力采購協(xié)議，例如將風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電設(shè)施與儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)合起來。這種方法很有用，因?yàn)椴煌哪茉纯梢栽诓煌臅r(shí)間發(fā)電(例如在陽光不足或風(fēng)力不足時(shí))。
微軟公司和Vattenfall公司在2019年宣布推出一款新產(chǎn)品，以提供每小時(shí)可再生能源的匹配。該試點(diǎn)項(xiàng)目在微軟公司的瑞典總部實(shí)施，并在2021年提供每小時(shí)一次的Azure云區(qū)域匹配服務(wù)。如今，并沒有一家數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商能夠?yàn)槠淙驍?shù)據(jù)中心資產(chǎn)實(shí)現(xiàn)全天候匹配，盡管個(gè)別的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商幾乎實(shí)現(xiàn)了全天候匹配(例如，2019年，谷歌公司在俄克拉荷馬州實(shí)現(xiàn)了96%的可再生能源使用，在全球范圍內(nèi)每小時(shí)使用率為61%)。
全天候使用100%的可再生能源是數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商的發(fā)展目標(biāo)，而每年進(jìn)行的匹配還不足以達(dá)到使電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)脫碳的目標(biāo)。當(dāng)然，人們希望全天候使用100%可再生能源的電力。然而，大多數(shù)國家和地區(qū)要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要幾十年的時(shí)間。
