據(jù)報(bào)道，有研究顯示，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商最常見(jiàn)的凈零能源政策對(duì)碳排放沒(méi)有長(zhǎng)期影響，他們表示大企業(yè)應(yīng)該轉(zhuǎn)向“臨時(shí)”或 24/7 能源匹配。

超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商是最大的自愿清潔能源消費(fèi)者，正試圖直接消耗綠色能源，并為可再生能源付費(fèi)以匹配其排放量。然而，他們的凈零活動(dòng)只考慮了自己的使用，而忽略了對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的影響。根據(jù)普林斯頓大學(xué)零實(shí)驗(yàn)室上周發(fā)布的一份文件，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商匹配能源或排放的最常見(jiàn)方式將對(duì)電網(wǎng)的長(zhǎng)期減排幾乎沒(méi)有什么幫助。

根據(jù)他們的研究，基于時(shí)間的采購(gòu)將每小時(shí)的能源使用與綠色能源相匹配，真正減少了電網(wǎng)的碳排放——但每兆瓦時(shí)的成本增加了20美元，具體取決于能源的采購(gòu)地點(diǎn)和方式。

孤立的凈零排放

數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商都渴望實(shí)現(xiàn)凈零排放，并通過(guò)購(gòu)買(mǎi)可再生能源來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。該研究團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目《自愿無(wú)碳電力采購(gòu)策略的系統(tǒng)級(jí)影響》研究了他們的行動(dòng)對(duì)美國(guó)兩個(gè)樣本州（加利福尼亞州和懷俄明州）整個(gè)電網(wǎng)的總體影響，以創(chuàng)建一個(gè)更大的圖景，顯示大量能源購(gòu)買(mǎi)可能會(huì)產(chǎn)生意想不到的結(jié)果。它們只能取代排放，或者無(wú)法刺激凈新能源生產(chǎn)。

谷歌、亞馬遜、Meta 和微軟等超大規(guī)模企業(yè)是電力購(gòu)買(mǎi)協(xié)議 (PPA)的最大買(mǎi)家，在協(xié)議中，企業(yè)支付一定數(shù)量的新可再生能源發(fā)電量，然后可以抵消自己的使用量。2021年，美國(guó)商業(yè)和工業(yè)消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)了 11GW 的購(gòu)電協(xié)議。全球范圍內(nèi)，超大規(guī)模企業(yè)當(dāng)年購(gòu)買(mǎi)了 31GW。亞馬遜在這一領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，2022 年購(gòu)買(mǎi)了8.3GW 的購(gòu)電協(xié)議。

購(gòu)電協(xié)議比以前流行的可再生能源證書(shū)（REC）更受重視，后者有時(shí)向運(yùn)營(yíng)商支付長(zhǎng)期建設(shè)的發(fā)電資源，而不是新產(chǎn)能。

為了更好地購(gòu)買(mǎi)清潔能源，許多大客戶已經(jīng)采取行動(dòng)更好地匹配他們的能源使用。許多凈零策略只是簡(jiǎn)單地購(gòu)買(mǎi)與其實(shí)際負(fù)載等量的能源。這種用電量匹配是有缺陷的，因?yàn)榭蛻魧⒃谝惶熘械牟煌瑫r(shí)間使用太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)和風(fēng)力渦輪機(jī)產(chǎn)生的能源。

但與之相匹配的嘗試并不理想。一些企業(yè)正在嘗試“排放匹配”，即購(gòu)買(mǎi)更多綠色能源，并將總碳強(qiáng)度與其使用的電力相匹配。其他組織使用“時(shí)間匹配”，試圖逐小時(shí)匹配客戶能源使用產(chǎn)生的排放量，這種方案稱為 24/7 匹配。

該研究的作者之一、普林斯頓大學(xué)博士生威爾遜·里克斯 (Wilson Ricks) 表示，看似直觀的清潔能源采購(gòu)方法實(shí)際上對(duì)溫室氣體排放影響很小，甚至沒(méi)有影響。

按數(shù)量、排放量匹配...還是 24/7？

簡(jiǎn)而言之，亞馬遜、Meta、Salesforce和通用汽車使用的排放匹配對(duì)總體排放影響不大?？蛻魧①?gòu)買(mǎi)大量可用的最便宜的綠色能源，這些能源無(wú)論如何都會(huì)投入使用，并且?guī)缀鯖](méi)有動(dòng)力增加真正的新產(chǎn)能。

相比之下，時(shí)間匹配產(chǎn)生了對(duì)穩(wěn)定的低碳能源生產(chǎn)的需求，因?yàn)樗仁闺娋W(wǎng)在數(shù)小時(shí)內(nèi)提供能源，否則電網(wǎng)將不得不依靠化石能源。這要么通過(guò)水力或核能等固定發(fā)電能力來(lái)滿足，要么通過(guò)長(zhǎng)期儲(chǔ)能（LDES）來(lái)滿足。時(shí)間匹配的使用頻率要低得多，但Microsoft和Google已宣布計(jì)劃轉(zhuǎn)向 24/7 匹配，而Iron Mountain已簽署 24/7 PPA。美國(guó)政府于 2021 年 12 月發(fā)布行政命令，要求聯(lián)邦機(jī)構(gòu)到 2030 年采購(gòu) 100% 無(wú)碳電力，其中一半的采購(gòu)量與每小時(shí)消耗量相匹配。

“雖然這三種匹配策略中的每一種都提供了一個(gè)會(huì)計(jì)框架，在該框架下，無(wú)碳電力的自愿購(gòu)買(mǎi)者可以聲稱減少排放量，但研究的結(jié)果說(shuō)明了這些聲明與全系統(tǒng)二氧化碳排放量實(shí)際變化的相關(guān)程度。研究發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)前的美國(guó)政策環(huán)境中，與不發(fā)生自愿采購(gòu)的反事實(shí)情景相比，容量和排放匹配的采購(gòu)策略幾乎不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)級(jí)二氧化碳排放量發(fā)生變化。

雖然兩種匹配策略都隱含地假設(shè)這種采購(gòu)抵消了二氧化碳排放的化石燃料發(fā)電，但研究發(fā)現(xiàn)它幾乎完全取代了其他可再生資源的產(chǎn)能增加和發(fā)電。換句話說(shuō)，由追求容量或排放匹配策略的自愿市場(chǎng)參與者采購(gòu)的所有或幾乎所有無(wú)碳能源無(wú)論如何都會(huì)產(chǎn)生。

容量和排放匹配計(jì)劃非常便宜，因此參與者可以幾乎免費(fèi)地“非常輕松地聲稱零排放”，而不會(huì)對(duì)整體電力脫碳做出任何實(shí)際貢獻(xiàn)。

時(shí)間匹配效果更好，因?yàn)椤皾M足高時(shí)間匹配目標(biāo)需要采購(gòu)無(wú)碳發(fā)電，即使是在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)，否則使用化石發(fā)電來(lái)滿足電力需求比使用新的清潔電力更具成本效益。”

研究人員表示，它還促進(jìn)了先進(jìn)的清潔公司發(fā)電和存儲(chǔ)，而這些在短期內(nèi)不會(huì)部署?！耙虼?，自愿的 100% 時(shí)間匹配承諾可以為新興技術(shù)提供早期市場(chǎng)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這些技術(shù)可能成為完全脫碳電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，從而可以通過(guò)學(xué)習(xí)曲線效應(yīng)更早地?cái)U(kuò)大規(guī)模并降低成本?！?/p>

該研究使用了GenX，這是麻省理工學(xué)院和零實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)源能源采購(gòu)模型。它具有完全的編輯獨(dú)立性，但部分資金來(lái)自谷歌和普林斯頓零碳技術(shù)聯(lián)盟的資助，該聯(lián)盟得到了通用電氣、谷歌、ClearPath 和 Breakthrough Energy 的捐贈(zèng)支持。

該研究使用的數(shù)據(jù)基于加利福尼亞州和西部山區(qū)的商業(yè)和工業(yè)客戶，這些地區(qū)提供兩種不同的環(huán)境：加利福尼亞州以太陽(yáng)能和天然氣為主，懷俄明州和科羅拉多州以風(fēng)能和煤炭為主。研究者表示，美國(guó)各地的結(jié)果應(yīng)該是一致的。

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