調(diào)查顯示,在過(guò)去的100年間,人類(lèi)活動(dòng)引發(fā)的溫室效應(yīng)使地球平均溫度上升了0.74攝氏度,升溫有可能導(dǎo)致冰川融化、山火頻發(fā)、蝗蟲(chóng)成災(zāi)等現(xiàn)象。
因此,遏制全球繼續(xù)變暖,這是包括中國(guó)在內(nèi)的國(guó)際社會(huì)的共同責(zé)任。
作為地球村的一員,中國(guó)以實(shí)際行動(dòng)為應(yīng)對(duì)氣候變化而做出了努力。
2020年9月,中國(guó)在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出,力爭(zhēng)于2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。
與此同時(shí),“十四五”規(guī)劃也將加快推動(dòng)綠色低碳發(fā)展列入其中??梢哉f(shuō),碳中和已成為中國(guó)的一項(xiàng)國(guó)策。
然而,中國(guó)要想實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和的目標(biāo),絕非易事。
這意味著,2030年前,中國(guó)二氧化碳的排放不再增長(zhǎng),達(dá)到峰值后呈緩慢下降趨勢(shì);到2060年,排放的二氧化碳,要采取植樹(shù)、節(jié)能減排等各種方式全部抵消掉,實(shí)現(xiàn)溫室氣體源的凈排放為零。
由于我國(guó)碳排放總量大、強(qiáng)度高,實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的周期短,這對(duì)科技創(chuàng)新提出了新要求。
01中國(guó)科技企業(yè)踐行“碳中和”
時(shí)下,云計(jì)算市場(chǎng)正處于快速發(fā)展階段,作為支撐云計(jì)算發(fā)展的重要載體,數(shù)據(jù)中心也迎來(lái)爆發(fā)期。
不過(guò),隨著越來(lái)越多數(shù)據(jù)中心的出現(xiàn),其帶來(lái)的能源消耗及環(huán)境污染問(wèn)題也逐漸暴露出來(lái)。
前瞻研究院的研究顯示,過(guò)去十年間,我國(guó)數(shù)據(jù)中心整體用電量以每年超過(guò)10%的速度遞增,其耗電量在2020年突破2000億千瓦時(shí),約占全社會(huì)用電量的2.71%。
同時(shí),在數(shù)據(jù)中心供電結(jié)構(gòu)中,火電占比超過(guò)70%。
另?yè)?jù)綠色和平和工業(yè)和信息化部電子第五研究所計(jì)量檢測(cè)中心聯(lián)合發(fā)布的報(bào)告預(yù)測(cè),2035年,中國(guó)數(shù)據(jù)中心和5G的碳排放總量將達(dá)2.3億-3.1億噸,約占中國(guó)碳排放量的2%-4%。
其中,數(shù)據(jù)中心的碳排放將比2020年最高增長(zhǎng)103%。
此外,科技巨頭動(dòng)輒幾萬(wàn)、十幾萬(wàn)的員工數(shù)量,在辦公、物流、交通等方面同樣耗能巨大。
為了順應(yīng)低碳的發(fā)展趨勢(shì),同時(shí)也為了降低用能成本,一系列圍繞著碳中和的技術(shù)升級(jí)在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域緊鑼密鼓地進(jìn)行著。
據(jù)國(guó)際環(huán)保組織綠色和平(Greenpeace)發(fā)布的《綠色云端2021》排行榜顯示,在互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)企業(yè)中,阿里巴巴、騰訊、華為、百度躋身排行榜前列。
騰訊
T-Block技術(shù)和清潔能源實(shí)現(xiàn)節(jié)能
2021年1月,騰訊宣布啟動(dòng)碳中和規(guī)劃。根據(jù)規(guī)劃,騰訊將在數(shù)據(jù)中心、智慧能源、智慧農(nóng)業(yè)、智慧出行等方面減少碳排放。
其中,在數(shù)據(jù)中心方面,騰訊的T-Block技術(shù)節(jié)能效果相當(dāng)于每年種下3.6萬(wàn)棵樹(shù)。
另外,騰訊還嘗試通過(guò)清潔能源的使用來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,例如騰訊云清遠(yuǎn)數(shù)據(jù)中心配備了大量的分布式光伏發(fā)電屋頂。
華為
FusionDC破解傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)高能耗難題
由華為打造的面向未來(lái)的新一代預(yù)制模塊化數(shù)據(jù)中心解決方案——FusionDC,基于AI人工智能技術(shù),整合并提供了iPower、iCooling、iManager等三大智能特性,可以靈活適配智能模塊化溫控,兼容模智能風(fēng)墻溫控系統(tǒng)、間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng),最大化利用自然冷源,大幅降低PUE。
以華為廊坊云數(shù)據(jù)中心為例,年均PUE由1.42降低至1.26,年節(jié)省電量超過(guò)2000萬(wàn)度。
百度
通過(guò)人工智能等方式持續(xù)降低單位算力能耗
2021年6月,百度公布了在2030年實(shí)現(xiàn)集團(tuán)運(yùn)營(yíng)層面的碳中和目標(biāo)。
對(duì)于自建數(shù)據(jù)中心,將通過(guò)數(shù)據(jù)中心技術(shù)創(chuàng)新、軟硬結(jié)合持續(xù)迭代、人工智能融合應(yīng)用等方式,在2020年均PUE1.14的基礎(chǔ)上持續(xù)降低單位算力能耗;對(duì)于租用數(shù)據(jù)中心,將通過(guò)技術(shù)輸出或算力遷移的方式降低租用數(shù)據(jù)中心PUE,減少總算力碳排放總量。
阿里巴巴
浸沒(méi)式液冷數(shù)據(jù)中心技術(shù)助力節(jié)能
2020年1月,阿里巴巴宣布將“浸沒(méi)式液冷數(shù)據(jù)中心技術(shù)規(guī)范”向全社會(huì)開(kāi)放,以降低能耗水平。
阿里巴巴數(shù)據(jù)顯示,2020年,阿里云自建基地型數(shù)據(jù)中心交易清潔能源電量4.1億千瓦時(shí),同比上升266%,減排二氧化碳30萬(wàn)噸,同比上升127%。
阿里云杭州數(shù)據(jù)中心作為全球最大的浸沒(méi)式液冷服務(wù)器集群,其服務(wù)器浸泡在特殊冷卻液,PUE逼近理論極限值1.0,每年可節(jié)電7000萬(wàn)度;而廣東河源數(shù)據(jù)中心,采用深層湖水制冷,2022年將實(shí)現(xiàn)100%使用綠色清潔能源。
以上實(shí)踐案例,凸顯了中國(guó)科技巨頭在促進(jìn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能減排過(guò)程中所作出的努力。
但值得注意的是,科技企業(yè)相對(duì)于碳密集型產(chǎn)業(yè)更易實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。
科技企業(yè)的碳排放量較少,多屬于綠色產(chǎn)業(yè),其碳排放量遠(yuǎn)低于石油化工、發(fā)電、鋼鐵等傳統(tǒng)行業(yè)。
以百度等科技巨頭為例,測(cè)算出的碳排放量約為50萬(wàn)噸(二氧化碳當(dāng)量),而中國(guó)最大能源集團(tuán)華能是5億噸(二氧化碳當(dāng)量),兩者有1000倍之差,從碳排放的體量及碳中和的迫切程度上看,中國(guó)華能明顯排放量更高,節(jié)能減排需求也更迫切。
那么,科技企業(yè)在碳中和目標(biāo)之下的定位及作用是什么?科技企業(yè)又該如何憑借著自身技術(shù)優(yōu)勢(shì),助力傳統(tǒng)行業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳、零碳發(fā)展呢?
02科技賦能“碳中和”
要完成以上課題,新一輪科技與產(chǎn)業(yè)革命的領(lǐng)頭者——科技企業(yè)顯然是不可忽視的中堅(jiān)力量。
科學(xué)技術(shù)部社會(huì)發(fā)展科技司副司長(zhǎng)傅小鋒表示,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和任務(wù)艱巨,急需科技支撐引領(lǐng)。
據(jù)他介紹,目前已有130多個(gè)國(guó)家提出碳中和目標(biāo),但仍缺乏實(shí)現(xiàn)碳中和的技術(shù)條件。
國(guó)際能源署預(yù)測(cè),實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo),所需的綠色低碳技術(shù)半數(shù)以上仍處于研發(fā)示范或是延遲開(kāi)發(fā)階段。
因此,在實(shí)現(xiàn)全社會(huì)碳中和的目標(biāo)過(guò)程中,科技企業(yè)不應(yīng)停留在自掃門(mén)前雪的層面,而是應(yīng)充分發(fā)揮科技創(chuàng)新能力,通過(guò)技術(shù)賦能、資金支持等方式,共同推動(dòng)社會(huì)碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
不過(guò),中國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的時(shí)間短于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家,國(guó)內(nèi)科技企業(yè)既要彌合行業(yè)內(nèi)部的差距,又要彌合與海外企業(yè)間的差距。
當(dāng)中國(guó)企業(yè)在經(jīng)濟(jì)影響力、業(yè)務(wù)版圖等方面與海外巨頭對(duì)標(biāo)時(shí),也應(yīng)在碳中和進(jìn)程上向海外企業(yè)看齊,主動(dòng)向碳中和與可再生能源轉(zhuǎn)型,在氣候行動(dòng)與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展層面提升影響力,發(fā)揮引領(lǐng)作用。
作為碳中和實(shí)踐的先行者,歐美科技巨頭已不滿足簡(jiǎn)單的100%可再生能源,而是在如何高質(zhì)量零碳運(yùn)營(yíng)層面做了進(jìn)一步嘗試。
以谷歌為例,通過(guò)開(kāi)發(fā)數(shù)字工具,提高能源效率,減少能源浪費(fèi)。
一是提供智能化工具幫助用戶選擇低能耗且低成本的能源方案。
谷歌能源戰(zhàn)略工具(Energy Strategies)可以通過(guò)提供能源組合模擬功能,讓用戶扮演能源規(guī)劃師的角色,進(jìn)而選擇最佳的能源組合以滿足能源需求。
該工具包含太陽(yáng)能、核電、風(fēng)電、天然氣、煤電的能源組合模型,用戶可以自行選擇并更改組合中各種能源的用量。
每一種選擇都會(huì)自動(dòng)生成一組數(shù)值,包括碳排放影響、成本效應(yīng)以及是否滿足用能需求。
通過(guò)該過(guò)程,讓用戶了解不同能源與發(fā)電和碳排放之間的關(guān)系,從而選擇更加低成本且低碳的方式來(lái)使用電力。
谷歌屋頂太陽(yáng)能(Google Project Sunroof)為用戶家庭或社區(qū)探索太陽(yáng)能節(jié)能潛力。
谷歌使用谷歌地圖分析屋頂形狀和當(dāng)?shù)靥鞖饽J?,制定針?duì)性的太陽(yáng)能計(jì)劃。然后依據(jù)家庭平均電費(fèi)和用能情況,推薦屋頂太陽(yáng)能電池板數(shù)量。
該項(xiàng)目還提供太陽(yáng)能電池板購(gòu)買(mǎi)、租賃或貸款的價(jià)格比較。此外,該項(xiàng)目還可以依據(jù)屋頂大小和形狀、屋頂陰影面積、當(dāng)?shù)靥鞖?、?dāng)?shù)仉妰r(jià)、太陽(yáng)能成本估計(jì)使用太陽(yáng)能節(jié)約的成本。
圖:谷歌屋頂太陽(yáng)能項(xiàng)目估測(cè)的俄克拉荷馬城屋頂太陽(yáng)能潛力
二是結(jié)合大數(shù)據(jù),掌控能源布局情況,優(yōu)化資源配置。
谷歌全球發(fā)電廠數(shù)據(jù)庫(kù)(Global Power Plant Database)是全球發(fā)電廠的綜合性開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)。
該數(shù)據(jù)庫(kù)涵蓋來(lái)自164個(gè)國(guó)家的大約30000座發(fā)電廠,包括火力發(fā)電廠(例如煤、天然氣、石油、核能、生物質(zhì)能、地?zé)幔┖涂稍偕茉窗l(fā)電廠(例如水力、風(fēng)能、太陽(yáng)能)。
數(shù)據(jù)庫(kù)包含每個(gè)發(fā)電廠的位置信息、發(fā)電廠容量、發(fā)電量、所有權(quán)和燃料類(lèi)型等信息并且不斷更新,使應(yīng)用者更易于對(duì)全球電廠數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽、比較和深度分析。
圖:谷歌全球電廠數(shù)據(jù)庫(kù)中按容量劃分的發(fā)電廠全球布局情況
微軟則利用人工智能技術(shù),助力農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
微軟的Cloud Agronomics利用遙感和人工智能技術(shù)讓種植者深入了解作物和土壤的碳含量,以降低溫室氣體排放,助力可持續(xù)的糧食生產(chǎn)。
它利用飛機(jī)上定制的高光譜成像設(shè)備掃描農(nóng)作物和土壤,此方法采集的數(shù)據(jù)量是衛(wèi)星收集的300倍。數(shù)據(jù)被發(fā)送到Azure進(jìn)行參考、校準(zhǔn)和分析,將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為見(jiàn)解。
圖:CloudAgronomics的部分界面
Cloud Agronomics正在構(gòu)建最大的農(nóng)業(yè)標(biāo)記數(shù)據(jù)集之一,使種植者能夠積極有效地管理作物。
實(shí)時(shí)碳監(jiān)測(cè)功能將為碳信用市場(chǎng)提供的首個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化碳指數(shù),為向低碳農(nóng)業(yè)過(guò)渡提供資金激勵(lì),從大氣中清除多余的碳并將其封存在土壤中以幫助植物生長(zhǎng)。
除了技術(shù)創(chuàng)新,在政策推動(dòng)層面,海外科技巨頭也持續(xù)發(fā)生著影響。
Google攜手沃爾瑪、塔吉特和強(qiáng)生等公司在與美國(guó)佐治亞州進(jìn)行了兩年的協(xié)商后,于2018年4月獲準(zhǔn)直接從該州最大的電力公司Georgia Power購(gòu)買(mǎi)可再生能源。
這是由企業(yè)推動(dòng)的該州歷史上第一次由企業(yè)采購(gòu)可再生能源的案例,為日后開(kāi)放的可再生能源交易市場(chǎng)奠定了基礎(chǔ)。
可以看到,科技企業(yè)不僅能實(shí)現(xiàn)自身的節(jié)能減排,還能充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì),賦能其他行業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳零碳發(fā)展。
當(dāng)然,低碳技術(shù)研發(fā)和推廣應(yīng)用,離不開(kāi)更廣泛的社會(huì)資本投資和金融支持,這迫切需要發(fā)揮政策和市場(chǎng)的雙輪驅(qū)動(dòng)作用。
科技企業(yè)助力碳中和,道阻且長(zhǎng),行則將至。