Το διαδίκτυο λειτουργεί όλο το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα και η ενέργεια χωρίς άνθρακα πρέπει να συμβαδίζει

Η ηλεκτρική ενέργεια είναι το καύσιμο που χρειάζονται τα κέντρα δεδομένων μας για να σας προσφέρουν δισεκατομμύρια αναζητήσεις Google, προβολές στο YouTube και πολλά άλλα, κάθε μέρα, όλη μέρα. Μόνο το 2017, αγοράσαμε περισσότερες από επτά δισεκατομμύρια κιλοβατώρες ηλεκτρικής ενέργειας (περίπου όσες καταναλώνει κάθε χρόνο η πολιτεία του Ρόουντ Άιλαντ) από ηλιακά και αιολικά πάρκα που κατασκευάστηκαν ειδικά για την Google. Αυτό μας επέτρεψε να αντισταθμίσουμε το 100% της ετήσιας κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειάς μας με άμεσες αγορές ανανεώσιμης ενέργειας.

Όμως, όσο ικανοποιητικό και αν ήταν αυτό το επίτευγμα, ήταν μόνο το πρώτο βήμα για έναν πιο φιλόδοξο, μακρόπνοο στόχο: την προμήθεια αρκετής ενέργειας χωρίς άνθρακα ώστε να αντισταθμίζουμε την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας σε όλες τις εγκαταστάσεις μας, όλες τις ώρες. Με άλλα λόγια, θέλουμε να δημιουργήσουμε ένα μέλλον όπου όλες οι εγκαταστάσεις της Google θα καταναλώνουν ενέργεια η οποία θα αντισταθμίζεται όλο το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα από ενέργεια χωρίς εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα που θα παράγεται τοπικά.

Τον Οκτώβριο του 2018, κάναμε ένα σημαντικό βήμα προς την υλοποίηση αυτού του οράματος, δημοσιεύοντας μια ματιά εκ των έσω στις πηγές ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιεί η Google σε όλον τον κόσμο, για να αξιολογήσουμε την πρόοδο που έχουμε σημειώσει για την επίτευξη του απώτερου στόχου μας. Το αναλυτικό έγγραφο συζήτησης εξηγεί πώς ορισμένα κέντρα δεδομένων μας αποδίδουν ήδη εξαιρετικά σε αυτόν τον τομέα, ενώ άλλα έχουν σημειώσει πρόοδο, αλλά υπάρχουν ακόμα περιθώρια βελτίωσης. Το έγγραφο περιλαμβάνει χάρτες θερμότητας με εκπομπές άνθρακα, οι οποίοι απεικονίζουν το ενεργειακό προφίλ των κέντρων δεδομένων της Google σε ωριαία βάση.

Τα insight που αντλούμε από αυτήν, αλλά και από άλλες πρωτοβουλίες ανανεώσιμης ενέργειας θα καθοδηγήσουν την πορεία μας προς την ενέργεια χωρίς εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα όλο το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα.

Η σημασία της ενέργειας χωρίς άνθρακα όλο το 24ωρο

Παρά την προμήθεια ανανεώσιμων μορφών ενέργειας σε μεγάλη κλίμακα, οι εγκαταστάσεις της Google εξακολουθούν να χρησιμοποιούν ενέργεια που βασίζεται στον άνθρακα. Όπως όλοι οι καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας, οι εγκαταστάσεις της Google είναι συνδεδεμένες με το τοπικό δίκτυο ηλεκτροδότησης. Το μίγμα πηγών ενέργειας σε κάθε περιοχή περιλαμβάνει συνήθως κάποιες μορφές ενέργειας χωρίς εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (π.χ. αιολική, ηλιακή, υδροηλεκτρική, πυρηνική), σε συνδυασμό με πόρους με βάση τον άνθρακα, όπως είναι ο γαιάνθρακας, το φυσικό αέριο και το πετρέλαιο. Βασιζόμαστε σε αυτούς τους πόρους με βάση τον άνθρακα, ιδιαίτερα όταν πέφτει η ταχύτητα του ανέμου ή όταν υπάρχει έλλειψη ηλιακού φωτός, αλλά και σε μέρη όπου υπάρχει περιορισμένη πρόσβαση σε πηγές ενέργειας χωρίς άνθρακα.

Για να αντισταθμίσουμε τη χρήση ενέργειας που παράγεται από άνθρακα, προμηθευόμαστε περίσσευμα ανανεώσιμης ενέργειας σε περιοχές ή σε ώρες όπου παράγεται άφθονη ηλιακή και αιολική ενέργεια. Για παράδειγμα, προμηθευόμαστε μεγάλες ποσότητες αιολικής ενέργειας σε μέρη όπως οι Μεσοδυτικές ΗΠΑ, για να αντισταθμίσουμε την έλλειψη διαθέσιμης ανανεώσιμης ενέργειας στην Ασία. Επίσης, σε ορισμένα μέρη προμηθευόμαστε επιπλέον ηλιακή ενέργεια κατά τη διάρκεια της ημέρας για να αντισταθμίσουμε τη χρήση ενέργειας που παράγεται από πηγές που βασίζονται στον άνθρακα τη νύχτα.

Οι αγορές μας προμηθεύουν το δίκτυο ηλεκτροδότησης με περισσότερη ανανεώσιμη ενέργεια, ένα μοντέλο γνωστό ως η αρχή της δυνατότητας προσθήκης¹, και μειώνουν τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Σε παγκόσμια και ετήσια βάση, οι αγορές ηλιακής και αιολικής ενέργειας εξουδετερώνουν εντελώς το αποτύπωμα άνθρακα της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας της εταιρείας μας. Όμως αυτή η λύση δεν είναι ιδανική. Θέλουμε να δημιουργήσουμε ένα μέλλον όπου δεν θα εξαρτόμαστε πλέον από την αντισταθμιστική παραγωγή ενέργειας χωρίς άνθρακα. Η πλήρης απανθρακοποίηση του κλάδου παραγωγής ενέργειας απαιτεί τη χρήση ενέργειας χωρίς άνθρακα όλο το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα.

Η Google έχει πολλούς λόγους για να θέλει να επιταχύνει αυτή τη μετάβαση. Η πρωτοπορία στην αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής είναι βασική αρχή της επιχειρηματικής μας δραστηριότητας. Είμαστε ένας μεγάλος καταναλωτής ενέργειας και θέλουμε να ελαχιστοποιήσουμε το περιβαλλοντικό αποτύπωμά μας. Είμαστε, επίσης, μια αναπτυσσόμενη επιχείρηση που εκτιμά το αποδοτικό κόστος και την οικονομική ασφάλεια των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Επιδιώκοντας αυτόν τον μακροπρόθεσμο στόχο, μπορούμε να αναβαθμίσουμε τον ρόλο της ενέργειας χωρίς άνθρακα, η οποία σήμερα αποτελεί ένα σημαντικό, αλλά περιορισμένο τμήμα της παγκόσμιας παραγωγής και διάθεσης ηλεκτρικής ενέργειας, ώστε να εξελιχθεί σε έναν πόρο που θα μπορέσει να τροφοδοτήσει πλήρως τη λειτουργία μας και, κάποια στιγμή, ολόκληρο το παγκόσμιο δίκτυο ηλεκτροδότησης.

Ένα πλαίσιο ενέργειας χωρίς άνθρακα Ορίζουμε την ενέργεια χωρίς άνθρακα ως οποιαδήποτε μορφή παραγωγής ενέργειας που δεν εκπέμπει άμεσα διοξείδιο του άνθρακα. Αυτός ο ορισμός περιλαμβάνει τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όπως είναι η ηλιακή, η αιολική, η γεωθερμική και η υδροηλεκτρική ενέργεια, καθώς και η ενέργεια βιομάζας², όπως και η πυρηνική ενέργεια.

Έχουμε στη διάθεσή μας αναλυτικά στοιχεία για τη χρήση της ενέργειας που μας επιτρέπουν να υπολογίζουμε κατά πόσο η ωριαία κατανάλωση ενέργειας ενός κέντρου δεδομένων συμπίπτει με την ωριαία παροχή ενέργειας χωρίς άνθρακα του τοπικού δικτύου ηλεκτροδότησης. Αυτή η ηλεκτρική ενέργεια χωρίς άνθρακα αποτελείται σήμερα από δύο μέρη: την ηλεκτρική ενέργεια που προμηθεύεται η Google μέσω μακροπρόθεσμων συμφωνιών αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας (PPA) από πρωτοβουλίες αιολικής και ηλιακής ενέργειας σε μια δεδομένη περιοχή³ και την ηλεκτρική ενέργεια που παρέχεται από το ευρύτερο τοπικό δίκτυο ηλεκτροδότησης, η οποία παράγεται από πηγές πυρηνικής, υδροηλεκτρικής και ανανεώσιμης ενέργειας που δεν συνεργάζονται απευθείας με την Google.

Κατά την αξιολόγηση της αντιστάθμισης της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας ενός κέντρου δεδομένων σε ωριαία βάση με την παραγωγή ενέργειας χωρίς άνθρακα, εξετάζουμε αρχικά την παραγωγή ανανεώσιμης ενέργειας που σχετίζεται με τις συμφωνίες αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας της Google σε μια συγκεκριμένη περιοχή.⁴ Αν η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας που έχει προμηθευτεί η Google από ανανεώσιμες πηγές είναι ίση ή μεγαλύτερη από την ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνει ένα κέντρο δεδομένων μία δεδομένη ώρα, τότε θεωρούμε ότι η λειτουργία αυτού του κέντρου δεδομένων καλύπτεται κατά 100% από πηγές ενέργειας χωρίς άνθρακα για τη συγκεκριμένη ώρα. Ωστόσο, αν η τοπική παραγωγή ανανεώσιμης ενέργειας για λογαριασμό της Google δεν επαρκεί μία δεδομένη ώρα για να καλύψει την κατανάλωση ενός κέντρου δεδομένων, τότε η υπόλοιπη ηλεκτρική ενέργεια αποδίδεται στο μίγμα ενέργειας που παράγει το δίκτυο ηλεκτροδότησης της περιοχής.

Χάρτες θερμότητας εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα των κέντρων δεδομένων

Φινλανδία Στην ανάλυσή μας, διαπιστώσαμε ότι καμία από τις εγκαταστάσεις κέντρων δεδομένων της Google δεν καλυπτόταν όλο το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα σε ποσοστό 100% από την παραγωγή ενέργειας χωρίς άνθρακα το 2017. Υπάρχουν όμως μερικές εγκαταστάσεις, όπως το κέντρο δεδομένων στη Φινλανδία, οι οποίες δείχνουν σταδιακά τι μπορούμε να πετύχουμε. Όπως απεικονίζεται παρακάτω, η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας της εγκατάστασης το 2017 καλύφτηκε σε μεγάλο βαθμό σε ωριαία βάση από ενέργεια χωρίς άνθρακα τοπικής παραγωγής.

Αυτό αποδίδεται σε μια σειρά από παράγοντες. Πρώτα από όλα, χάρη στην ανταγωνιστική δομή της αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας στις σκανδιναβικές χώρες, η Google είχε τη δυνατότητα να υπογράψει πολλές PPA αιολικής ενέργειας στην περιοχή.⁵ Αυτές οι PPA παρέχουν ένα σημαντικό ποσοστό της συνολικής ηλεκτρικής ενέργειας του δικτύου ηλεκτροδότησης και, σε ωριαία βάση, παράγουν συχνά περισσότερη ενέργεια από όση καταναλώνει το κέντρο δεδομένων μας στη Φινλανδία. Δεύτερον, το δίκτυο ηλεκτροδότησης της Φινλανδίας τροφοδοτείται από μια πληθώρα πηγών ενέργειας χωρίς άνθρακα, όπως είναι η πυρηνική και η υδροηλεκτρική ενέργεια, αλλά και η ενέργεια βιομάζας.

Βόρεια Καρολίνα Ακόμα και σε περιοχές όπου υπάρχουν διαθέσιμες πηγές ανανεώσιμης ενέργειας, όπως είναι η ηλιακή και η αιολική ενέργεια, οι μεταπτώσεις στην απόδοσή τους δεν τους επιτρέπουν να παρέχουν ηλεκτρική ενέργεια όλο το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα. Αυτό μπορεί να δημιουργήσει προβλήματα σε περιοχές όπου δεν υπάρχουν πολλές πηγές ηλεκτρικής ενέργειας χωρίς εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα στις οποίες μπορούμε να στραφούμε όταν υπάρχει έλλειψη ηλιοφάνειας και ανέμου. Ένα τέτοιο παράδειγμα είναι το κέντρο δεδομένων μας στο Lenoir της Βόρειας Καρολίνας, όπου συνεργαστήκαμε με την τοπική υπηρεσία κοινής ωφέλειας, για να δημιουργήσουμε ένα από τα πρώτα προγράμματα αγοράς ηλιακής ενέργειας από υπηρεσία κοινής ωφέλειας στις ΗΠΑ. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα να καλυφθούν επαρκώς οι ανάγκες του κέντρου δεδομένων σε ηλεκτρική ενέργεια κατά τη διάρκεια της ημέρας από ενέργεια χωρίς άνθρακα. Ωστόσο, οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα αυξάνονται αισθητά τη νύχτα. Συνολικά, το 67% των αναγκών του συγκεκριμένου κέντρου δεδομένων το 2017 καλύφθηκαν σε ωριαία βάση από πηγές ενέργειας χωρίς εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα.

Ταϊβάν Αν και έχουμε κάνει αξιοσημείωτη πρόοδο σε πολλές από τις εγκαταστάσεις κέντρων δεδομένων μας ώστε να καλύψουμε τις ανάγκες τους σε ηλεκτρική ενέργεια με λύσεις χωρίς εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, υπάρχουν ακόμα πολλές εγκαταστάσεις με σημαντικά περιθώρια βελτίωσης. Ένα παράδειγμα είναι το κέντρο δεδομένων στην περιφέρεια Changhua της Ταϊβάν. Αν και το δίκτυο ηλεκτροδότησης χρησιμοποιεί ορισμένες μορφές ενέργειας χωρίς εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, όπως πυρηνική, ηλιακή και αιολική ενέργεια, ο γαιάνθρακας και το φυσικό αέριο εξακολουθούν να κυριαρχούν. Όπως φαίνεται στον χάρτη θερμότητας που ακολουθεί, το ποσοστό της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας του κέντρου δεδομένων στην Ταϊβάν που μπορέσαμε να καλύψουμε από τοπικές πηγές χωρίς εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα σε ωριαία βάση το 2017 ήταν κάτω από 20%.

Το 2018, υπογράψαμε την αρχική μας συμφωνία ανανεώσιμης ενέργειας στην Ασία, την πρώτη εταιρική συμφωνία αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας στην Ταϊβάν. Πρόκειται να αγοράσουμε την παραγωγή μιας συστοιχίας ηλιακών συλλεκτών απόδοσης 10 μεγαβάτ (η οποία αποτελεί μέρος ενός μεγαλύτερου ηλιακού πάρκου) στην πόλη Ταϊνάν της Ταϊβάν. Θα χρησιμοποιεί 40.000 φωτοβολταϊκά πάνελ σε λίμνες ψαρέματος εμπορικής χρήσης, μεγιστοποιώντας την αποδοτικότητα αξιοποίησης της γης και ωφελώντας τις τοπικές ιχθυοκαλλιέργειες. Αυτή η ενέργεια θα ενισχύσει το προφίλ λειτουργίας του τοπικού μας κέντρου δεδομένων χωρίς εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα.

Τα επόμενα βήματα Η δημιουργία ενός μέλλοντος χωρίς εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα δεν είναι εύκολο εγχείρημα, αλλά η επιτακτικότητα της κλιματικής αλλαγής απαιτεί τολμηρές λύσεις. Πέρα από την αξιολόγηση της προόδου μας, έχουμε εντοπίσει πολλές ενέργειες ουσιαστικής σημασίας που πρέπει να πραγματοποιήσουμε, τόσο εμείς όσο και όλος ο κόσμος, όπως να αυξήσουμε σημαντικά τις αγορές ανανεώσιμης ενέργειας σε περισσότερες περιοχές για να πετύχουμε τον στόχο της χρήσης ενέργειας χωρίς άνθρακα όλο το 24ωρο, 7 ημέρες την εβδομάδα.

Για την επίτευξη αυτού του στόχου, θα χρειαστούν ριζοσπαστικές καινοτομίες στις εταιρικές πολιτικές, στην τεχνολογία και στα επιχειρηματικά μοντέλα. Πρέπει να κάνουμε σημαντικές μεταρρυθμίσεις στους τομείς των πολιτικών και της αγοράς προκειμένου να ξεπεράσουμε τα εμπόδια που δεν επιτρέπουν την προμήθεια ενέργειας χωρίς άνθρακα, καθώς και νέες πολιτικές που αναγνωρίζουν τη σημασία της ενέργειας χωρίς άνθρακα για την κοινωνία και ορίζουν καταλλήλως τις τιμές της ενέργειας, ανάλογα με τον τρόπο παραγωγής της. Η Google θα συνεχίσει να προωθεί μεταρρυθμίσεις στην αγορά ηλεκτρικής ενέργειας, οι οποίες θα ελευθερώσουν την πρόσβαση στην ενέργεια χωρίς εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα σε όλον τον κόσμο.

Το έργο μας δεν θα είναι καθόλου εύκολο, αλλά είμαστε αποφασισμένοι να κάνουμε ουσιαστικά βήματα προόδου.