互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)的碳排放主要來(lái)源于電力使用，并以數(shù)據(jù)中心電力使用為主。本文以大型互聯(lián)網(wǎng)科技企業(yè)為例來(lái)講述企業(yè)如何能夠通過(guò)兩種手段使到自己并且?guī)椭鐣?huì)達(dá)到“碳中和”： 1）降低自身的二氧化碳的排放；2）提供為其他企業(yè)/個(gè)人降低二氧化碳生產(chǎn)的產(chǎn)品和服務(wù)。
一、降低自身的二氧化碳的排放
降低自身碳排放有三種手段：
1. 提高用能效率，降低總能量需求
利用能效技術(shù)，降低數(shù)據(jù)中心、建筑本身能耗，這里面既有硬件上的，例如高效系統(tǒng)集成、高效制冷、高效供配電、高效水處理技術(shù)，也有軟件上的，例如用利用人工智能算法調(diào)控空調(diào)。節(jié)約1度電=減排0.997千克“二氧化碳”=減排0.272千克“碳”。
2. 提升無(wú)碳能源（風(fēng)電和太陽(yáng)能）和低碳能源（燃?xì)?，生物能）的使用比?br>使用可再生能源、高效分布式供能, 有4種方式靈活使用：
a) 在自己在數(shù)據(jù)中心上投資光伏或者在建筑上使用幕墻光伏，但光伏的面積是有限的，于是產(chǎn)生了以下三種替代方式
b) 企業(yè)在某個(gè)非數(shù)據(jù)中心的地方投資和持有風(fēng)電場(chǎng)、光伏。 例如蘋果在在貴安新區(qū)建設(shè)了數(shù)據(jù)中心后，在中國(guó)成立了清潔能源基金投資1吉（10億）瓦的風(fēng)電場(chǎng)
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c) 通過(guò)電力交易，向風(fēng)電和光伏持有者簽訂電力購(gòu)買合約(PPA)
d) 通過(guò)向沒(méi)有補(bǔ)貼的風(fēng)電、光伏持有者購(gòu)買綠證 （來(lái)證明自己使用的是綠電）
3. 捕捉回收排放出的二氧化碳
將排放出的二氧化碳進(jìn)行捕集：由于互聯(lián)網(wǎng)公司大部分使用電力而非直接排放二氧化碳，所以其實(shí)是電力產(chǎn)生的過(guò)程產(chǎn)生的二氧化碳，這里對(duì)碳的捕集可以以投資碳減排項(xiàng)目、碳捕捉項(xiàng)目， 以及購(gòu)買林業(yè)碳匯等等。林業(yè)碳匯，不僅美化環(huán)境，更重要的是增加林木對(duì)碳的吸收，發(fā)揮其碳匯作用，比如在園區(qū)里種植一棵冷杉，30年能吸收111公斤二氧化碳,平均每年吸收4公斤左右。
二、提供為其他企業(yè)/個(gè)人降低二氧化碳生產(chǎn)的產(chǎn)品和服務(wù)
在自身能夠達(dá)到碳中和的基礎(chǔ)上，能提供為其他企業(yè)/個(gè)人降低二氧化碳生產(chǎn)的產(chǎn)品/服務(wù)，是一個(gè)高科技企業(yè)作為技術(shù)賦能者能達(dá)到更大減碳量的領(lǐng)域。
1. 建立高效、自動(dòng)化的綠證和碳證通道
目前全世界綠證、核證減排量都是通過(guò)咨詢機(jī)構(gòu)搜集數(shù)據(jù)，根據(jù)國(guó)際/國(guó)內(nèi)規(guī)范出具審計(jì)報(bào)告，才能發(fā)行證書，這里未來(lái)完全可以通過(guò)區(qū)塊鏈、數(shù)據(jù)安全和物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，自動(dòng)采集數(shù)據(jù)并向認(rèn)證機(jī)構(gòu)提供進(jìn)而達(dá)到自動(dòng)發(fā)證、自動(dòng)交易、自動(dòng)核銷等全方位的可信賴的服務(wù)。
Google提出了帶有時(shí)效性的綠證24X7匹配的需求（綠證帶有時(shí)間戳，和用電的時(shí)間匹配起來(lái)），使得綠證不再是一種形式，更是一種真正的實(shí)時(shí)交易。試想一下，當(dāng)風(fēng)機(jī)的風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的發(fā)電量，能夠自動(dòng)申請(qǐng)到對(duì)應(yīng)的綠證數(shù)目，在交易中心和同一時(shí)間區(qū)間（15分鐘）的用電匹配起來(lái)進(jìn)行交易和核銷，讓購(gòu)買綠證和購(gòu)買PPA達(dá)到一樣的效果。
2. 電力供需自動(dòng)匹配
一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)公司，更牛的一面，是還可以利用瓦特和比特在能源互聯(lián)網(wǎng)中具有量子糾纏效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)電力供需的自動(dòng)匹配：瓦特是比特的物理基礎(chǔ)，而比特反過(guò)來(lái)深刻地影響著瓦特的發(fā)展，這不僅是我們能直觀理解到的數(shù)字化改變能源企業(yè)（例如智能電網(wǎng)，智慧電廠），事實(shí)上由于兩者都有瞬時(shí)特性，比特可以對(duì)瓦特有更深層更有力的影響力。
在電網(wǎng)傳輸電力的每一刻，發(fā)電和用電都必須實(shí)時(shí)平衡，而每一刻的電力由于來(lái)源于不同地理位置和不同原動(dòng)力（風(fēng)、光、煤、氣、油）則具有不同的發(fā)電成本。更糟糕的是，風(fēng)電和光伏發(fā)電能力具有一定程度的不可預(yù)測(cè)性，每一刻的電網(wǎng)傳輸無(wú)論距離多遠(yuǎn)幾乎秒級(jí)輸送，但容量有限會(huì)阻塞，而電力又無(wú)法大量瞬時(shí)存儲(chǔ)，在經(jīng)濟(jì)學(xué)上也有個(gè)位變時(shí)變的傳輸成本；每一刻的用電都有不同的量，位變時(shí)變且有不可預(yù)測(cè)的供需平衡、生產(chǎn)成本和傳輸成本，使得電力實(shí)際上是一個(gè)隨著位置和時(shí)間而變化價(jià)格的商品。
因此早在1990年代歐美就進(jìn)行了電力改革，還原了電力商品的屬性，目前普遍以最小時(shí)間分辨率為15分鐘甚至5分鐘（歐洲部分地區(qū)）對(duì)電力的供需和報(bào)價(jià)進(jìn)行出清以定價(jià)，而基于這些現(xiàn)貨電力價(jià)格也衍生除了各種期貨和衍生品，交易感和股票交易幾乎無(wú)差。
2020年歐洲各現(xiàn)貨交易市場(chǎng)日平均現(xiàn)貨價(jià)格曲線
而國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)之下，發(fā)電廠的銷售價(jià)格和電網(wǎng)對(duì)用戶的銷售價(jià)格是由發(fā)改委定期核準(zhǔn)，不過(guò)從2015年國(guó)內(nèi)重啟電力市場(chǎng)開(kāi)始，目前也有不少省份有了電力現(xiàn)貨和中長(zhǎng)期市場(chǎng)，相信不久后各大數(shù)據(jù)中心也可以主動(dòng)或被動(dòng)開(kāi)始感受到位變時(shí)變的電價(jià)。
既然電力的供需具有時(shí)變位變和不可預(yù)測(cè)性，而大數(shù)據(jù)中心里計(jì)算機(jī)消耗大量電力，但實(shí)際計(jì)算機(jī)的算力具有相當(dāng)大的彈性、瞬時(shí)位置轉(zhuǎn)移性，以及有一些計(jì)算任務(wù)（比如渲染，流體仿真）也對(duì)于時(shí)限具有彈性，那么讓我們?cè)囅胍幌拢?br>
a) 中國(guó)西北部風(fēng)電光伏某幾個(gè)小時(shí)大量產(chǎn)生無(wú)法輸送出去的時(shí)候（此時(shí)理論上電力是負(fù)價(jià)格，因?yàn)榘l(fā)電太多用不掉除了棄風(fēng)棄光，還會(huì)影響電網(wǎng)穩(wěn)定性），可否把計(jì)算任務(wù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移到西北部，越用電越賺錢？
b) 在某個(gè)時(shí)刻發(fā)電廠故障導(dǎo)致供小于需，是否可以將數(shù)據(jù)中心CPU主頻降低或不緊急的計(jì)算任務(wù)存儲(chǔ)或轉(zhuǎn)移到其他地區(qū)，瞬間降低用電量救急電網(wǎng)。
c) 更近在眼前的是，我們是否能根據(jù)云的作業(yè)調(diào)度能力，使得每個(gè)?。▏?yán)格來(lái)說(shuō)是每個(gè)輸電近期無(wú)阻塞的區(qū)域）的所有數(shù)據(jù)中心的能耗能夠彈性調(diào)整，以使得該區(qū)域的發(fā)電裝機(jī)能減少冗余。一旦數(shù)據(jù)中心這樣的耗電大戶能達(dá)到以上的能力，那么每個(gè)省為了防止以上小概率事件發(fā)生而建立的冗余備用電源、或者為了傳輸小概率的峰值的風(fēng)電光伏而建造的輸電通道或者實(shí)在不行的棄風(fēng)棄光便可以減少，這才能是更可觀的減碳量。
變動(dòng)的電力價(jià)格，傳導(dǎo)到變動(dòng)的計(jì)算資源價(jià)格，又傳導(dǎo)到計(jì)算需求，再傳到到電力需求，最后回到電力價(jià)格，這個(gè)閉環(huán)便是比特和瓦特最深層的糾纏。
這些想法對(duì)于電力背景的人，可能很早就想過(guò)，IEEE上也有較多的文章，但最終的實(shí)現(xiàn)，需要靠結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)商 — 真正能動(dòng)態(tài)操控?cái)?shù)據(jù)中心算力的企業(yè) — 才能實(shí)現(xiàn)。
Google在2020年4月發(fā)布的消息，已經(jīng)試驗(yàn)了“scheduling non-urgent computing tasks at times of maximum wind and solar output”來(lái)達(dá)到load shifting。 英特爾也早就做過(guò)了測(cè)試，“在高負(fù)載運(yùn)行期間，通過(guò)將服務(wù)器最大性能設(shè)為90%，能降低服務(wù)器耗電量23.5%”。
數(shù)據(jù)中心能進(jìn)行需求側(cè)響應(yīng)，能用備用電源為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)，甚至能更靈活地調(diào)度算力的地域和時(shí)間分布，使得算（用）力（電）能成為carbon-aware load，不僅需要數(shù)據(jù)中心從當(dāng)前的雙倍甚至三倍的電力保障的安全第一心態(tài)，走向接受可再生能源的“不靠譜”而以智能來(lái)保障電力安全，同時(shí)也需要比特和瓦特背景的人跨界協(xié)作，將比特的調(diào)度技術(shù)和瓦特的調(diào)度技術(shù)互相融合。
我相信，啟程揚(yáng)帆 ，假以時(shí)日，目標(biāo)必達(dá)！