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2024-06-27 17:29
為了全天候無(wú)碳能源,谷歌、微軟、亞馬遜開(kāi)始買(mǎi)買(mǎi)買(mǎi)

本文來(lái)自微信公眾號:環(huán)球零碳(ID:carbon-done),作者:Penn,編輯:Tang,原文標題:《為了全天候無(wú)碳能源,谷歌、微軟、亞馬遜開(kāi)啟買(mǎi)買(mǎi)買(mǎi)模式》,題圖來(lái)自:視覺(jué)中國

文章摘要
科技巨頭們?yōu)閷?shí)現全天候無(wú)碳能源制定戰略,加速購買(mǎi)清潔能源和推進(jìn)新技術(shù)發(fā)展。

? ?? 谷歌、微軟、亞馬遜購買(mǎi)大量可再生能源,加速實(shí)現全天候無(wú)碳能源目標

? ?? 科技公司積極探索新能源技術(shù),如地熱能和核聚變,走在綠色能源領(lǐng)域前列

? ?? 聯(lián)合倡導全球碳減排契約和24/7無(wú)碳能源購買(mǎi)合作,推動(dòng)能源系統轉型

面對日益嚴峻的氣候問(wèn)題,科技巨頭們紛紛制定了自己的氣候戰略。


谷歌提出到2030年實(shí)現全天候使用無(wú)碳能源,亞馬遜計劃到2040年實(shí)現整個(gè)運營(yíng)的凈零碳排放,微軟更是承諾2030年之前實(shí)現負碳排放,并且在2050年前,移除從公司自1975年創(chuàng )立以來(lái)全部直接或間接排放的二氧化碳當量。


其中,谷歌、蘋(píng)果、臉書(shū)分別在2017、2018和2020年完成運營(yíng)體系的100%可再生能源使用。但這距離24/7全天候無(wú)碳能源(CFE)這一終極目標仍有不小的差距。


全天候無(wú)碳能源意味著(zhù)每千瓦時(shí)的電力消耗都由無(wú)碳電力來(lái)源滿(mǎn)足,每天每時(shí)每刻,無(wú)處不在。這既是完全脫碳電力系統的最終狀態(tài),也是加速實(shí)現這一目標的關(guān)鍵,其要求將一天中每個(gè)小時(shí)的能源消耗與無(wú)碳能源進(jìn)行匹配,并且所消費的能源來(lái)自于同一電網(wǎng)的生產(chǎn)。


實(shí)現24/7全天候無(wú)碳能源遠比每年將能源使用量與可再生能源采購量相匹配要復雜得多,技術(shù)上也更具挑戰性。而善于解決挑戰的谷歌、微軟、亞馬遜們?yōu)榱丝沙掷m的未來(lái),正在全天候無(wú)碳能源的征程上加速狂奔,它們都做出了哪些努力?


圖說(shuō):谷歌可再生能源采購量與總用電量的比較  來(lái)源:谷歌


一、大力購買(mǎi)無(wú)碳能源


早在2010年,谷歌就簽署了其有史以來(lái)第一份協(xié)議,購買(mǎi)愛(ài)荷華州114兆瓦的風(fēng)力發(fā)電。這筆交易使谷歌成為企業(yè)購電協(xié)議(PPA)的先驅?zhuān)粗苯訌倪\營(yíng)數據中心的電網(wǎng)上的開(kāi)發(fā)商購買(mǎi)可再生能源的合同。從2010年到2022年,谷歌簽署了80多份協(xié)議,總計約10吉瓦的清潔能源發(fā)電能力。

2022年,谷歌的所有數據中心(包括由第三方運營(yíng)的數據中心)實(shí)現了約64%的全天候無(wú)碳能源。在谷歌的41個(gè)電網(wǎng)區域中,有7個(gè)達到至少90%的全天候無(wú)碳能源,13個(gè)達到至少85%的全天候無(wú)碳能源。


科技巨頭亞馬遜在綠電消費方面也是一馬當先。根據BNEF的統計,亞馬遜連續第四年成為全球最大的清潔能源買(mǎi)家,其光伏和風(fēng)電購買(mǎi)量比后三家公司的總和還要多。


2023年,亞馬遜在16個(gè)不同市場(chǎng)宣布了74筆單獨的PPA,總購電量達到8.8GW。其中超過(guò)60%的交易為購買(mǎi)光伏發(fā)電,其余則為購買(mǎi)風(fēng)電。這使得亞馬遜宣布的企業(yè)PPA資產(chǎn)組合達到33.6GW,成為了全球第八大清潔能源資產(chǎn)組合,僅次于美國最大電力公司NextEra的34.6GW,盡管亞馬遜自己并不擁有項目。Meta在2023年緊隨亞馬遜之后 ,宣布了3GW的PPA。


圖說(shuō):全球企業(yè)可再生能源購電協(xié)議(PPA)亞馬遜位居榜首  來(lái)源:BNEF


除了谷歌和亞馬遜,微軟的綠色電力消費實(shí)力也不容小覷。2021年7月,微軟延展了“到2025年實(shí)現100%采用可再生能源”的承諾,提出到2030年,微軟將在100%的時(shí)間里,實(shí)現100%的電力消耗與0碳能源采購相匹配。


根據微軟最新的可持續發(fā)展報告,截至2022年底,微軟在其全球業(yè)務(wù)中已在16個(gè)國家簽訂了超過(guò)13.5吉瓦的清潔能源合同。2024年5月1日,微軟更是與博楓資產(chǎn)管理公司宣布簽署一項全球可再生能源框架協(xié)議,將投資100多億美元開(kāi)發(fā)可再生能源發(fā)電能力,以滿(mǎn)足人工智能和數據中心日益增長(cháng)的需求。


根據協(xié)議,博楓將于2026年至2030年期間在美國和歐洲地區向微軟提供超10.5吉瓦的新增可再生能源發(fā)電,并有望擴大服務(wù)范圍至亞太地區、印度和拉丁美洲。該協(xié)議的購電規模幾乎是此前最大單一企業(yè)購電協(xié)議的八倍,成為了有史以來(lái)全球最大的企業(yè)級清潔能源采購協(xié)議,這也使微軟成為了僅次于亞馬遜的第二大清潔能源企業(yè)買(mǎi)家。


圖說(shuō):微軟簽署協(xié)議投資 100 多億美元建設可再生能源發(fā)電能力

來(lái)源:blackridgeresearch


二、加速推進(jìn)新技術(shù)


風(fēng)能、太陽(yáng)能分布較廣且總量巨大,但受地域、天氣等自然環(huán)境影響較大,隨機性和波動(dòng)性等特點(diǎn)比較明顯,電力輸出不穩定,這與科技巨頭們對數據中心持續且穩定供電的要求相悖。因此,谷歌、亞馬遜和微軟都把目光瞄向了可以全天候提供綠色能源的下一代能源技術(shù)。


在加快新技術(shù)和改進(jìn)技術(shù)的發(fā)展方面,谷歌在優(yōu)化現有CFE技術(shù)的發(fā)電量、管理全球運營(yíng)的能源需求、加快下一代能源的開(kāi)發(fā)等方面均進(jìn)行了努力。


其中,在管理全球運營(yíng)的能源需求方面,谷歌開(kāi)發(fā)了一個(gè)“碳智能計算平臺”,可根據當地的CFE可用性?xún)?yōu)化計算任務(wù)的時(shí)間和位置。進(jìn)而能夠將數據中心的部分計算任務(wù)轉移到當地太陽(yáng)能和風(fēng)能最充足的時(shí)間段,并在各數據中心之間進(jìn)行任務(wù)的地理轉移,從而實(shí)現在可再生能源充足的地區進(jìn)行更多的計算。


圖說(shuō):ENGIE為谷歌數據中心開(kāi)發(fā)的 CarbonMatcher 24/7 分析工具 來(lái)源:ENGIE


在加快下一代能源開(kāi)發(fā)方面,2021年5月,谷歌和清潔能源初創(chuàng )公司Fervo簽署了世界上第一份開(kāi)發(fā)下一代地熱發(fā)電項目的企業(yè)協(xié)議。Fervo Energy已于2023年11月開(kāi)始向谷歌供應3.5兆瓦的無(wú)碳電力,大約相當于500個(gè)美國家庭使用的能源。而谷歌也正與Fervo Energy合作開(kāi)發(fā)人工智能和機器學(xué)習技術(shù),以提高下一代地熱能的生產(chǎn)率,使其更有效地響應需求,同時(shí)填補可變可再生能源留下的空白。


除了地熱能,谷歌也在核能領(lǐng)域進(jìn)行了探索。2022年7月,谷歌和雪佛龍參與了核聚變初創(chuàng )公司TAE Technologies的2.5億美元融資。TAE宣布該資金將用于建造名為“哥白尼”的下一代核聚變機器,并表示將于 2025 年完工,該聚變機器使用氫硼作為燃料,并采用光束驅動(dòng)場(chǎng)反轉配置。


與此同時(shí),亞馬遜開(kāi)始了核能布局。2021年11月,亞馬遜創(chuàng )始人杰夫·貝索斯(Jeff Bezos)和其他投資者參與了淡馬錫領(lǐng)投的加拿大核電公司General Fusion 1.3億美元的E輪融資,以支持其追求磁化目標聚變(MTF)商業(yè)化計劃中的多項舉措和里程碑。該公司于2023年8月發(fā)布了聚變演示項目Lawson Machine 26(LM26),并計劃在2025年和2026年實(shí)現的轉型技術(shù)里程碑。


在下一代能源技術(shù)領(lǐng)域,微軟也同樣走在了前列。去年5月,微軟與初創(chuàng )公司Helion Energy簽署了核聚變發(fā)電領(lǐng)域的首個(gè)商業(yè)協(xié)議。由OpenAI創(chuàng )始人Sam Altman支持的Helion承諾在2028年之前開(kāi)始通過(guò)核聚變發(fā)電,并在一年之后為微軟提供目標為至少50兆瓦的發(fā)電量,否則將支付罰金。


今年1月,微軟聘請了其首位核技術(shù)主管阿奇·馬諾哈蘭(Archie Manoharan),其職責包括“完善和實(shí)施全球小型模塊化反應堆和微型反應堆能源戰略”。這表明,微軟也將進(jìn)軍小型模塊化反應堆領(lǐng)域。


三、通過(guò)合作和宣傳轉變能源系統


2021年,谷歌與其他合作伙伴共同發(fā)起了聯(lián)合國全天候無(wú)碳能源契約,這是一個(gè)致力于構建加速電網(wǎng)脫碳所需的技術(shù)、政策、工具、理念和倡導的全球社區。在歐洲,谷歌與歐洲24/7 CFE中心合作,該中心與Eurelectric合作創(chuàng )建了一個(gè)平臺,能源購買(mǎi)者、供應商和政策制定者可通過(guò)此平臺了解有關(guān)24/7 CFE的更多信息,并接受技術(shù)培訓和實(shí)施指導。


如何確保清潔能源購買(mǎi)者在時(shí)間和地點(diǎn)上將其消費與清潔能源發(fā)電量相匹配,是實(shí)現24/7全天候無(wú)碳能源的關(guān)鍵,而這其中準確地追蹤能源負荷、能源需求并按小時(shí)購買(mǎi)無(wú)碳能源匹配需求成為了重點(diǎn)。


在改進(jìn)能源數據和清潔能源跟蹤方面,谷歌正在推動(dòng)開(kāi)發(fā)先進(jìn)的清潔能源跟蹤方法,包括基于時(shí)間的能源屬性證書(shū)。谷歌還與EnergyTag、Electricity Maps、FlexiDAO等組織積極合作,努力提高電網(wǎng)電力數據的質(zhì)量、一致性和顆粒度。

2023年12月,微軟、谷歌、可再生能源交易平臺 LevelTen Energy 以及能源公司 AES 和 Constellation共同發(fā)起了“粒度證書(shū)交易聯(lián)盟”(Granular Certificate Trading Alliance),該聯(lián)盟致力于建立一個(gè)小時(shí)證書(shū)市場(chǎng),幫助全天候匹配負載與清潔能源,使能源購買(mǎi)者能夠全天候輕松獲取無(wú)碳能源,并激勵能源銷(xiāo)售者在最需要的地方和時(shí)間生產(chǎn)清潔能源。


而在一年之前的2022年12月,Meta、亞馬遜、英特爾、通用汽車(chē)、喜力等公司聯(lián)合創(chuàng )建了“排放優(yōu)先伙伴關(guān)系”(Emissions First Partnership)旨在將減排優(yōu)先于任何特定的時(shí)間匹配結構。該聯(lián)盟倡導的碳匹配主張清潔能源購買(mǎi)者計算其消費產(chǎn)生的碳排放量,然后減去其清潔能源采購避免的碳排放量,目標是獨立地制定消費和發(fā)電策略,以盡快達到零排放的最終結果。


有些人認為這兩個(gè)陣營(yíng)是直接沖突的。實(shí)際上,碳匹配和每小時(shí)能源匹配有一個(gè)共同的長(cháng)期目標:無(wú)碳電網(wǎng)。然而,碳匹配和每小時(shí)能源匹配是實(shí)現該目標的兩種不同策略,應被視為替代選項(而不是相互排斥的選項),每種選項都比現狀有所改善。


路雖遠,行則將至。雖然現實(shí)世界距離24/7全天候無(wú)碳能源(CFE)這一終極目標仍有不小的差距,但在各方的積極推動(dòng)下,向100%無(wú)碳能源網(wǎng)過(guò)渡的進(jìn)程正在加快。


參考資料:

[1]Google Environment Report 2023

[2]https://sustainability.aboutamazon.com/climate-solutions

[3]https://blog.google/outreach-initiatives/sustainability/google-fervo-geothermal-energy-partnership/

[4]https://blog.google/outreach-initiatives/sustainability/how-do-offices-run-on-247-clean-energy/

[5]https://blog.google/outreach-initiatives/sustainability/new-progress-toward-our-247-carbon-free-energy-goal/

[6]https://cloud.google.com/blog/topics/sustainability/clean-energy-projects-begin-to-power-google-data-centers

[7]https://www.bnnbloomberg.ca/ai-is-exploding-data-center-energy-use-a-google-created-technique-may-help-1.2038994

[8]https://about.bnef.com/blog/amazon-is-top-green-energy-buyer-in-a-market-dominated-by-us/

[9]https://www.bnef.com/insights/33423

[10]https://www.bnef.com/insights/33375

[11]https://www.cnbc.com/2022/07/19/google-chevron-invest-in-fusion-startup-tae-technologies.html

[12]https://www.cnbc.com/2023/09/25/microsoft-is-hiring-a-nuclear-energy-expert-to-help-power-data-centers.html

[13]https://www.un.org/en/energy-compacts/page/compact-247-carbon-free-energy

[14]https://www.wri.org/insights/247-carbon-free-energy-progress

[15]https://www.leveltenenergy.com/post/gctradingalliance-pressrelease

[16]https://sustainability.fb.com/blog/2022/12/13/putting-emissions-first/


本文來(lái)自微信公眾號:環(huán)球零碳(ID:carbon-done),作者:Penn,編輯:Tang

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