数据中心可以削减88%或更多的二氧化碳排放(2013年)

根据一项新的研究，大多数大数据中心，即互联网的全球骨干，可以通过改用高效的现成设备和改善能源管理，将温室气体排放量削减88%。

在谷歌(Google)上搜索或在Facebook上发帖产生的碳排放主要与三件事有关：服务器、存储和网络交换机等IT数据中心设备的计算效率；数据中心大楼用于计算以外的东西(主要是制冷)的电量；以及该中心有多少电力来自可再生能源或低碳来源。

字幕：谷歌位于爱荷华州坎特布拉夫斯的数据中心占地115,000平方英尺。一项新的研究称，该公司遵循能源效率的最佳实践，但许多公司和机构可以很容易地让他们的数据中心更可持续。

分析显示，将可再生能源加入组合中可以帮助减少数据中心的总排放量98%，但分析显示，可再生能源并不是减少排放的首选。

“在这三项研究中，提高IT设备的效率是压倒性的最重要的，”乔纳森·库米(Jonathan Koomey)说，他是刚刚发表在“自然气候变化”(Nature Climate Change)上的这项名为“低碳数据中心的特征”的研究报告的合著者之一。

大多数服务器场中的处理器仅以其最大容量的3%到5%执行计算。斯坦福大学斯蒂尔-泰勒能源政策和金融中心研究员库米援引谷歌最近的一份报告说，服务器虚拟化、整合和更好的软件可以将利用率提高到30%以上，在某些情况下甚至高达80%。

以云计算为主要业务的大型外向型公司已经解决了数据中心的可持续性问题。除了谷歌和Facebook，亚马逊、eBay和Expedia等公司在成本、宣传和来自环保组织的压力的推动下，实施了大部分或所有的变化。eBay甚至在dse.ebay.com上公开披露其数据中心效率。

“这些公司听到了来自绿色和平组织和其他公司的大量噪音。苹果是100%可再生的，所以他们不必听说，而且他们的高利润率，他们可以负担得起这样做，“库米说。“电力是这些公司的主要成本，在他们运营的许多国家，碳排放是有成本的，或者很快就会有成本.”

其他避免浪费电力的方法包括速度更快、成本相当快的计算机，以及使用主板上的闪存而不是硬盘。

不计其数的公司和机构没有遵循最佳实践，它们主要不是云计算实体，更多地是面向内部的。例子包括主要的媒体公司、航空公司、政府、大学和其他提供海量数据的公司，这些数据为世界上的谷歌和Expedias提供了数据。

西北大学麦考密克工程学院(Northwest University‘s McCormick School of Engineering)的埃里克·马萨内(Eric Masanet)是这篇论文的合著者之一，他说：“几乎每个主要工作不是计算的组织在提高效率方面都做得很差。”“有些已经取得进展，但离可能的程度还差得很远。大多数人甚至不能告诉你他们有多少台服务器，更不用说服务器的利用率了。

这类组织的部门负责人通常希望保持对其服务器的控制，而不是集中控制，这会消除大部分潜在的优化。订购和操作设备的经理通常不负责能源成本或效率-这是可持续计算的主要制度障碍。

库米说：“公用事业部门和IT部门有不同的预算，都没有以整体节省公司资金为目标进行运营。”“IT人员不在乎安装一台高效的服务器，因为他们不付电费。一旦你解决了体制问题，那么公司就可以迅速采取行动，因为所需的设备都是现成的，能源管理做法也很容易理解。“。

这个委托代理问题也适用于能源领域的其他领域。“你的电缆箱是谁设计和制造的？”有线电视公司。谁付电费？是的，“库米说。“所以，你最后会在架子上放一个暖猫器。”

库米指出，计算效率问题有时被夸大了。数据中心消耗的电力约占全球的1.5%，碳排放量约占0.5%。互联网总体上正在减少温室气体排放，因为它以数字方式分发曾经实物交付的商品，如书籍、音乐、出版物和邮件。

尽管如此，排放量和用电量仍在增长，而且可以相当容易地大幅削减。继IT设备之后，减少与数据中心相关的温室气体排放的第二个主要方法是提高支持数据中心的建筑的效率。效率的一个关键衡量标准是用于执行计算的电力与二级支持(如冷却和监控系统)消耗的电力的比率。通常情况下，计算的这一比率约为1千瓦时，而设施的这一比率为0.8千瓦时。

“最先进的数据中心已经将这一比率降低到大约1：0.1千瓦时，”劳伦斯·伯克利国家实验室环境能源技术部的阿尔曼·谢哈比(Arman Shehabi)说，他是这项研究的合著者之一。“他们将服务器场设在美国西北部、瑞典和冰岛等凉爽的气候地区。他们购买对热不太敏感的加工机。他们使用高效的冷却设备和气流管理。“。

然而，在潜在的88%的温室气体减排中，IT设备效率约占80%，设施能源管理仅占约8%。一旦这两个领域得到最大限度的利用，从风能和太阳能等可再生能源中获取电力，加上对退役设备的绿色处理，可以使一个典型的数据中心的排放量减少98%。

然而，政策制定者和环境组织倾向于关注第三种选择-可再生能源-研究发现这是一个错误的优先事项。

“对于数据中心来说，至于所有的能源使用，效率永远是第一位要做的事。西北大学的Masanet说：“这是最便宜的，而且可以让你的设备发挥更多的里程数。”

他说：“大多数中心从当地公用事业公司获得电力，而不是自己发电。”因此，向公用事业公司支付可再生能源溢价的高能数据中心不必要地束缚了低碳电子，否则这些电子可能会被用来减少其他客户的排放。

相关信息：斯坦福大学的斯蒂尔-泰勒能源政策与金融中心(Steyer-Taylor Center for Energy Policy&；Finance)。本文最初由斯坦福新闻社发表。