向可再生能源的轉(zhuǎn)型對于數(shù)據(jù)中心運營商來說是一個重要但不容易實現(xiàn)的目標。盡管過去十年IT能源效率有了顯著提高，但有跡象表明，這種情況可能不會持續(xù)下去。摩爾定律可能正在放緩，如今越來越多的人員和設(shè)備連接互聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)流量的增長速度比以往任何時候都快。隨著能源消耗的增加，數(shù)據(jù)中心運營商需要向全天候采用100%的可再生能源轉(zhuǎn)型。

數(shù)據(jù)中心標準企業(yè)和第三方認證機構(gòu)Uptime Institute公司最近發(fā)布了一份名為《數(shù)據(jù)中心可再生能源：可再生能源證書、購電協(xié)議及其他內(nèi)容》的調(diào)查報告，其內(nèi)容涵蓋了數(shù)據(jù)中心可再生能源可持續(xù)性戰(zhàn)略的關(guān)鍵組成部分。文章指出，科技行業(yè)為提高能源效率做出了巨大努力，并且成為可再生能源最主要的購買者。即便如此，大多數(shù)數(shù)據(jù)中心運營商采用的可持續(xù)性策略仍然側(cè)重于購買可再生能源證書(REC)。但很多人現(xiàn)在認為可再生能源證書(REC)不能可靠地用于支持采用100%可再生能源的主張。

為了避免綠色環(huán)保企業(yè)的指責(zé)，數(shù)據(jù)中心運營商必須考慮對可再生能源產(chǎn)品組合進行投資?？稍偕茉醋C書(REC)可能會發(fā)揮一定的作用，而即使存在財務(wù)風(fēng)險，電力采購協(xié)議(PPA)也變得越來越流行。

數(shù)據(jù)中心運營商采用循序漸進的方法可以簡化這一過程。在使用可持續(xù)的可再生能源的過程中，數(shù)據(jù)中心運營商需要采取以下四個步驟：

1.計量、報告、補償

耗電量只是衡量數(shù)據(jù)中心運營商碳足跡的一個組成部分，但是相對容易計量，因為可以定期報告確切電力消耗量。而追蹤多少電力來自可再生能源和化石能源，可以做出補償和匹配可再生能源的決定。數(shù)據(jù)中心運營商可以從電力供應(yīng)商那里獲得這些信息，也可以使用電網(wǎng)級別排放系數(shù)。例如，美國能源信息管理局每年都會發(fā)布一次這樣的信息，其他國家和地區(qū)也提供了類似的信息。

一旦知道了總排放量(即數(shù)據(jù)中心采用電力的總排放量，當然還需要計算整個企業(yè)的排放量)，下一步就是購買可以抵消化石燃料電力的可再生能源證書(REC)以減輕碳排放影響。但是，這在抵消質(zhì)量方面面臨巨大挑戰(zhàn)，因此這種抵消只是權(quán)宜之計。在理想情況下，必須為無法通過其他措施(例如通過采用100%可再生能源電力)減少的排放量預(yù)留補償。

計量和報告對于了解碳足跡至關(guān)重要，并且有效地成為數(shù)據(jù)中心運營商開展業(yè)務(wù)的必要功能。對于某些國家和地區(qū)(例如英國)運營業(yè)務(wù)的大型公司來說，報告碳排放量已經(jīng)成為一項法律要求。一些科技巨頭開始要求其數(shù)據(jù)中心供應(yīng)商提供碳排放報告(例如蘋果和微軟公司，因為他們的凈零目標是到2030年實現(xiàn)碳中和或者負排放)。

如果需要報告的話，那么還沒有跟蹤與采購電力相關(guān)碳排放量的數(shù)據(jù)中心運營商必須投入大量資源才能滿足要求。

2.匹配100%可再生能源

在理想情況下，所有用電量應(yīng)與可再生能源發(fā)電設(shè)施生產(chǎn)的電力100%匹配。到目前為止，在數(shù)據(jù)中心行業(yè)中，100%的可再生能源匹配通常是通過購買可再生能源證書(REC)實現(xiàn)的，但是簽署電力采購協(xié)議(PPA)現(xiàn)在成為一種主要方法?？稍偕茉醋C書(REC)可以作為不采取任何措施與使用電力采購協(xié)議(PPA)之類的工具之間的權(quán)宜之計，但它們最終應(yīng)成為數(shù)據(jù)中心可持續(xù)性戰(zhàn)略中的一小部分。

3.電力采購協(xié)議

購買可再生能源證書(REC)是數(shù)據(jù)中心運營商采取可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中合理的第一步，但單靠這一點還不夠。與當?shù)氐目稍偕茉瓷a(chǎn)商簽署電力采購協(xié)議(PPA)及其相關(guān)的可再生能源證書(REC)，這是真正要求采用100%使用可再生能源的黃金標準。但是即使這樣，也并不意味著數(shù)據(jù)中心實際上正在使用100%可再生能源，而只是將已經(jīng)購買的等于數(shù)據(jù)中心能源使用量的可再生能源電力添加到電網(wǎng)中。如果電力市場不允許直接零售電力采購協(xié)議(PPA)，則可以選擇虛擬/財務(wù)電力采購協(xié)議(PPA)。

這兩種類型的電力采購協(xié)議(PPA)都涉及定價風(fēng)險，或者可以作為對沖批發(fā)價格變動的對沖工具。對于直接的電力采購協(xié)議(PPA)，固定價格提供了確定性，但是如果批發(fā)價格下跌，則采購者可能會受到長期合同的限制，其支付的電力價格要高于當前市場價格。虛擬/財務(wù)電力采購協(xié)議(PPA)帶來了進一步的復(fù)雜性和財務(wù)風(fēng)險：如果批發(fā)價低于購買時商定的電力價格，采購方必須向供應(yīng)商支付其價格差額，那么其支付的費用可能很高。

盡管存在這些風(fēng)險，但電力采購協(xié)議(PPA)的使用量在美國迅速增長，特別是在技術(shù)和通信領(lǐng)域。具有高級可持續(xù)性計劃的數(shù)據(jù)中心運營商已經(jīng)直接通過財務(wù)/虛擬電力采購協(xié)議(PPA)或通過公用事業(yè)公司使用綠色供應(yīng)協(xié)議來購買電力采購協(xié)議(PPA)，這種做法已有數(shù)年的時間。

4.全天候使用可再生能源

大多數(shù)的匹配(采購的可再生能源電力與實際使用的電力相匹配)每年進行一次，但發(fā)電量(電網(wǎng)組合)的變化要低得多。有一些策略可以解決這一問題：可以將不同的可再生能源資源結(jié)合起來，以創(chuàng)建混合的電力采購協(xié)議，例如將風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電設(shè)施與儲能系統(tǒng)結(jié)合起來。這種方法很有用，因為不同的能源可以在不同的時間發(fā)電(例如在陽光不足或風(fēng)力不足時)。

微軟公司和Vattenfall公司在2019年宣布推出一款新產(chǎn)品，以提供每小時可再生能源的匹配。該試點項目在微軟公司的瑞典總部實施，并在2021年提供每小時一次的Azure云區(qū)域匹配服務(wù)。如今，并沒有一家數(shù)據(jù)中心運營商能夠為其全球數(shù)據(jù)中心資產(chǎn)實現(xiàn)全天候匹配，盡管個別的數(shù)據(jù)中心運營商幾乎實現(xiàn)了全天候匹配(例如，2019年，谷歌公司在俄克拉荷馬州實現(xiàn)了96%的可再生能源使用，在全球范圍內(nèi)每小時使用率為61%)。

全天候使用100%的可再生能源是數(shù)據(jù)中心運營商的發(fā)展目標，而每年進行的匹配還不足以達到使電網(wǎng)實現(xiàn)脫碳的目標。當然，人們希望全天候使用100%可再生能源的電力。然而，大多數(shù)國家和地區(qū)要實現(xiàn)這一目標需要幾十年的時間。