資料中心是吃電大怪獸!未來占全球8%用電,微軟憑什麼敢說「8年後實現負碳排」?
全球環保意識崛起,減碳不再是各家企業「有做更好」的加分項目,而是迫在眉睫的責任。歐盟的碳邊境調整機制(CBAM,俗稱碳關稅)將於2023年啟動,未來銷往歐盟的產品都須收取碳關稅;減碳計畫也是ESG(環境、社會與公司治理)的重要評量標準,影響投資者的選擇。
過去9年以來,微軟(Microsoft)已經從銷售軟體公司,轉型為全球僅次亞馬遜(Amazon)的第2大提供雲端服務公司。微軟在世界各地擁有超過200座資料中心,為了挑戰亞馬遜搶占更多市場,計畫未來每年將新增50~100座資料中心。
資料中心是接近晶圓廠的驚人吃電怪獸 ,每年消耗龐大能源,也造成大量碳排放。為了滿足各國的環保要求,降低碳排放對微軟是勢在必行。微軟曾在2021年的Microsoft Build開發者大會上表示, 雖然目前資料中心約占全球用電量的1%,預估未來10年內會快速成長至3%到8% 。
隨著全世界對雲端服務的依賴正日漸加深,從儲存的資料、使用的軟體服務到運算能力都開始走向雲端;疫情又使得無論企業或個人雲端化、數位化的腳步大幅加速,導致資料中心的需求持續上升。
降低資料中心的碳排放,是微軟努力嘗試的目標。資料中心的用電主要來自兩方面: 一是提供電源給伺服器和儲存設備達到24小時全天候運作,二是提供空調用電讓室內保持接近恆溫,不讓機器過熱造成故障和當機。
來源:微軟 / 微軟曾將貨櫃般大小的小型資料中心沉至蘇格蘭海底,希望能為用電量巨大的資料中心,找尋節能減碳的解決方案。
2018年,微軟曾在蘇格蘭約35公尺深的海底沉下864個伺服器組成,約貨櫃般大小的資料中心,花費2年時間測試在水下運行資料中心的可能性,藉由海水天然降溫減少資料中心的空調用電。
去年微軟更攜手台灣資料中心解決方案供應商緯穎,運用其兩相浸沒式冷卻技術,在美國華盛頓建立了全球首座液冷資料中心。 兩相浸沒式冷卻技術使用沸點約攝氏50度的絕緣液體,蒸發帶走伺服器運轉產生的高熱,可節省資料中心90%的冷卻耗能,而資料中心有多達40%的能源,都用在處理冷卻伺服器運轉產生的高熱上。
來源:flickr / 微軟在世界各地擁有超過200座資料中心,為了挑戰亞馬遜搶占更多市場,計畫未來每年將新增50~100座資料中心。
微軟指出,晶片性能提升之時,所耗費的電力也同步攀升,好比說CPU(中央處理器)的用電量已從150瓦增加到300瓦,而GPU用電量也成長至700瓦的程度,高額用電會產生更高熱能,代表需要更完善的冷卻系統。這套新的冷卻技術讓他們能在持續提升資料中心效率的同時,兼顧減碳環保。
微軟也從資料中心的不斷電系統(UPS)著手,嘗試利用氫燃料電池取代柴油發電機,並在愛爾蘭都柏林的資料中心安裝鋰離子電池,改用綠能解決電力中斷的不時之需。
帶動供應商、客戶共同減碳,打造永續生態系
除了企業所擁有的工廠、車輛直接產生的碳排放,以及消耗電力間接產生的碳排放外,供應鏈生產、產品使用過程中誕生的「價值鏈碳排」,同樣會納入企業碳排放的衡量當中。
帶動供應鏈減少碳排,建立永續生態系成為微軟努力的另個目標。不過,從員工餐廳的食物、辦公桌到專業服務、硬體產品,微軟合作的供應商超過5.8萬家,要掌握每間業者的碳排狀況並不容易。
來源:微軟 / 微軟將減碳計畫擴大到整個供應鏈,要求供應商公布碳排放量,並推出更便於企業掌握碳排放的數位工具,讓客戶一起擁抱減碳。
微軟首先著眼提高供應鏈的透明度,在2020年修改了供應商行為準則,要求供應商必須披露碳排放量,目前已藉此獲得超過87%供應商的資料,並計入碳排放報告之中。
微軟也運用科技加速供應商減碳的步伐。其設備團隊透過資料視覺化服務Power BI開發審核管理系統,幫助供應商追蹤減碳成果,並能夠持續改進。目前最新的報告中, 微軟的主要供應商已經減少約2,300萬噸的二氧化碳,省下7億美元 。
近年微軟陸續揭露碳排放影響儀表板、永續雲等服務,幫助客戶清楚記錄碳足跡改變,將碳排核算自動化,有辦法利用數據更進一步實踐減碳目標。
今年6月,微軟更在台灣攜手台達電子、友達光電等多家廠商成立「ICT永續綠戰隊」,計畫將微軟各種監測、永續管理服務與產生碳足跡的IoT(物聯網)裝置、ERP(企業資源規畫)系統以計算碳排量,與合作夥伴、客戶一同加速低碳化發展。
微軟規畫將在2025年以前100%使用可再生能源,並在2030年將碳排放降低50%。
來源:微軟 / 微軟以內部碳稅養成員工減碳意識,並不斷從遠端辦公、雲端化,以及開發更節能環保的資料中心技術等方向著手,降低直接及間接的碳排放。
過去1年碳排放不減反增,減碳難題在哪?
然而2022年初公布的最新報告中,微軟過去一年裡的碳排放卻不減反增,從1,120萬噸上升至1,380萬噸,成長23%。
細看各類碳排放的變化,微軟指出直接排放與間接排放在去年下降了17%,而價值鏈碳排則成長多達23%,導致最終整體碳排放呈現上漲。而價值鏈碳排成長主要來自建設資料中心,以及Xbox等3C產品疫情下銷量大增產生,公司的業務營收也在去年成長了20%。
這也顯示出,要在業務成長的同時減少碳排放難度相當高,不過微軟仍強調,他們有信心在2030年實現負碳排,並承諾將擴大購買綠能、撥款投入減碳技術研究。
但要達到負碳排,甚至抵銷自1975年成立以來的所有碳排放,僅減少碳排放是不夠的,更必須主動消除空氣中的碳。過往最常見的除碳投資是「種樹」,只是野火頻發、可種植土地縮減等因素,要靠森林有效減碳愈來愈困難,迫使微軟必須轉向碳捕捉(收集與封存二氧化碳的技術,Carbon Capture and Storage,CCS)等除碳技術。
但目前碳捕捉技術非常不成熟,規模小之外成本也極為高昂,根據國際能源署的資料,捕捉一噸二氧化碳成本介於134至342美元之間,且現在全球總計19間碳捕捉設施每年除碳量僅僅超過10萬公噸,這完全無法滿足微軟的需求。
來源:微軟 / 微軟成立10億美元氣候創新基金投資減碳、除碳技術,並與合作夥伴共同建立綠色軟體基金會,培養具有永續思維的工程人才。
微軟碳計畫負責人伊莉莎白.薇爾摩特(Elizabeth Willmott)估計,為實現2030年負碳排的目標,他們必須要去除500萬到600萬噸的二氧化碳,目前的除碳能力完全不夠,「更別說企業的需求正在持續攀升。」
微軟已經許下在2030年實現負碳排的承諾,還要在2050年時,將公司自1975年成立以來的碳足跡悉數消除。2012年實現碳中和之際,微軟還在內部推行碳稅機制,要求所有部門為直接或間接排放的碳支付每噸15美元的碳稅。同時微軟也是綠電購買大戶,2021年總計購買的綠能達到6,155千瓩,是世界上購買量第二高的企業,僅次於亞馬遜。
微軟也運用身為雲端巨頭的優勢,及早實行混合式辦公,減少員工通勤,並將2,000多個應用程式遷移至雲端,減少整體的碳排放。
為了加速除碳技術的發展,微軟還撥款10億美元成立氣候創新基金,協助各種減碳、環保技術的研發,投資除碳新創Climeworks在冰島建設的新廠房,並宣布其中4.71億美元將用於除碳及相關氣候技術。
微軟的減碳行動展示出,邁向永續的旅途上,企業很難單憑自己實現高標準的減碳計畫。唯有結合生態系和聯手除碳技術發展,帶動整個供應鏈綠色轉型,零碳排理想才能成為現實。