搜一次網(wǎng)頁 能燒半壺水？

　　每次輕點鼠標，你都在為互聯(lián)網(wǎng)耗能做“貢獻”

　　齊魯晚報·齊魯壹點記者 于梅君

　　每天早上，你睜開眼的第一件事是干什么？多數(shù)人都是拿過手機看一眼時刻，再刷一下微信，投身一天的互聯(lián)網(wǎng)生活。

　　搜索引擎、社交網(wǎng)絡、云存儲、流媒體……盡管龐大的信息工廠不會噴出滾滾黑煙，也不會有嘎吱作響的齒輪，但不代表它們就不會對環(huán)境造成影響。隨著互聯(lián)網(wǎng)和手機流量需求暴增，信息產(chǎn)業(yè)的能源消耗也迎來爆炸式增長，實現(xiàn)數(shù)字碳中和勢在必行。

　　互聯(lián)網(wǎng)每年消耗200個三峽發(fā)電量

　　如今，覆蓋衣食住行的互聯(lián)網(wǎng)，讓人無時無刻不處于信息世界的天網(wǎng)中。但很多人不知道，網(wǎng)絡上看似虛擬的信息，事實上會消耗大量有形的能源和空間，所以多數(shù)人并沒有節(jié)約意識。人們往往喜歡發(fā)送超大的視頻文件，或是附有超大附件的電子郵件。可是，即便是最尋常的應用程序，比如查找一個餐館或?qū)ふ乙惠v出租車，都要求服務器24小時開機待命，這樣才能即時處理信息。

　　數(shù)據(jù)傳輸?shù)膹碗s性也往往不為人所知。即使你只是給隔壁鄰居發(fā)送一封帶有圖片的電子郵件，這封郵件在到達鄰居郵箱前，也必須在互聯(lián)網(wǎng)世界跨越萬水千山，經(jīng)過多個數(shù)據(jù)中心的處理。

　　一部手機、一臺電腦或許耗能不多，但數(shù)十億部聯(lián)網(wǎng)設(shè)備加在一起，卻需要大量能源。數(shù)據(jù)顯示，2017年，全球互聯(lián)網(wǎng)能耗相當于2萬億度電，占全球能耗的7%，需要200個三峽大壩的發(fā)電量才能滿足。

　　網(wǎng)絡搜索需要數(shù)百萬臺計算機協(xié)同作戰(zhàn)才能完成，因此會消耗很多能源。美國研究機構(gòu)Gartner曾打過一個比方，假設(shè)谷歌數(shù)據(jù)中心擁有100萬臺服務器，每臺服務器每小時消耗大約1000瓦電量。那么，谷歌的搜索引擎每小時將消耗100萬千瓦電量。這個搜索引擎每小時產(chǎn)生近1000萬個搜索結(jié)果，每次搜索消耗的能量相當于燒開半壺水，也可以讓一只100瓦的燈泡工作一小時。

　　一臺臺式機計算機功率在200到300瓦之間，如果按3.2億臺計算，每臺功率取值200瓦，每天開機四小時，全年計算機耗電量就達到934億度，超過三峽電站年均發(fā)電量847億度的規(guī)模。

　　5G是能耗大戶

　　“信息產(chǎn)業(yè)目前已是全球第五大耗能行業(yè)，綠色信息化日趨重要�！痹诮衲�9月舉行的首屆中國數(shù)字碳中和高峰論壇上，原國家信息化專家咨詢委員會常務副主任周宏仁介紹，2018年，計算機、數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡大約消耗全球電力的10%。其中，有源終端和數(shù)據(jù)中心各消耗30%，網(wǎng)絡消耗40%。

　　截至2021年6月，我國有8.88億人看短視頻、6.38億人看直播、8.12億人網(wǎng)購等，網(wǎng)民每周上網(wǎng)時長為26.9個小時，平均每天3.84小時。中國信息與通信技術(shù)產(chǎn)生的能耗可能占全球信息與通信技術(shù)能耗的25%左右，所以綠色信息化勢在必行。

　　持同樣觀點的還有中國工程院院士鄔賀銓。在鄔賀銓看來，信息技術(shù)在助力節(jié)能減排的同時，其自身能耗也不容。以5G為例，近期工信部表示，我國已開通建設(shè)5G基站99.3萬個，覆蓋全國所有地級市、95%以上的縣區(qū)和35%的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。2020年與2019年相比，我國通信網(wǎng)絡耗電量增加14.6%。鄔賀銓表示，這之中，5G大規(guī)模商用影響很大。盡管5G能量價值遠優(yōu)于4G,但高能耗也是不爭的事實。

　　據(jù)華為瑞典研究院的資料，2020年全球信息通信產(chǎn)業(yè)的能耗約20000億千瓦時，預計到2030年最高將增長61%至32180億千瓦時。

　　如何降低5G碳排放？鄔賀銓建議，可以采取措施來實現(xiàn)能耗降低，比如基站休眠方案。網(wǎng)絡話務量存在潮汐效應，忙時大家都用，閑時則很少人用，可以根據(jù)業(yè)務量關(guān)閉部分通道。

　　事實上，降低5G能耗，中國已在行動。中國聯(lián)通與中國電信共享5G頻率資源合建5G接入網(wǎng)，與各自單獨建網(wǎng)相比，5G基站總數(shù)將減少20%—30%。

　　生產(chǎn)1克手機耗能是1克汽車的80倍

　　2019年3月，由法國碳轉(zhuǎn)化智囊團提供的報告《讓ICT向數(shù)字節(jié)制傾斜》指出，到2018年，信息和通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)(ICT)的溫室氣體排放量已占全球溫室氣體排放量的3.7%。數(shù)字化轉(zhuǎn)型正加速全球變暖。

　　報告指出，生產(chǎn)一款重140克的智能手機需要約0.700吉焦(1吉焦=10億焦耳)的一次能源，而生產(chǎn)一款重1400千克的汽油動力汽車需要約85吉焦的能源。換算一下，生產(chǎn)“1克智能手機”所消耗的能量約為生產(chǎn)“1克汽車”的80倍。智能手機的微型化還增加了回收中的能源消費量，因為分離金屬所需的能量隨著裝配復雜性的增加而增加。

　　有研究機構(gòu)估計：在美國，有30%的服務器在沒有任何工作負載的情況下保持開機狀態(tài)。研究表明，如果服務器已經(jīng)有3分鐘未使用，就應將其關(guān)閉。

　　除了數(shù)據(jù)中心和通信網(wǎng)絡，用戶的終端設(shè)備也會對環(huán)境產(chǎn)生影響。2018年，全球約有90億臺終端設(shè)備，其中包括20億部智能手機和10億部電腦。

　　2019年，蘋果公司評估了配備16英寸屏幕、512GB存儲空間和2.6GHz處理器的MacBook　Pro,在4年使用壽命內(nèi)的平均溫室氣體排放量。結(jié)果顯示，這種筆記本電腦的碳足跡約為394千克二氧化碳。其中僅生產(chǎn)制造階段就占75%，運輸階段占5%，使用階段占19%，處理階段不到1%。按照這組數(shù)據(jù)，設(shè)備的使用年限必須達到原來的4倍(大約16年)，才能讓使用階段的碳足跡接近制造階段的碳足跡。

　　數(shù)據(jù)中心如何擺脫“能耗巨獸”魔咒

　　產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代，數(shù)據(jù)中心是存儲和流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的必備糧倉，卻也是耗電大戶。美國能源部估計，數(shù)據(jù)中心消耗的能源大約是標準的、同等面積辦公室大樓能耗的100—200倍以上。

　　《中國數(shù)字基建的脫碳之路：數(shù)據(jù)中心與5G減碳潛力與挑戰(zhàn)(2020—2035)》報告指出：到2035年，中國的數(shù)據(jù)中心和5G總用電量是2020年的2.5～3倍，將達6951億～7820億千瓦時，占全社會用電量的5%～7%。同時，2035年中國數(shù)據(jù)中心和5G的碳排放總量將達2.3億～3.1億噸，約占中國碳排放量的2%～4%，相當于目前兩個北京市的二氧化碳排放。

　　“碳中和”目標下，如何降低數(shù)據(jù)中心的高耗能，是每個科技巨頭都在探索的問題。

　　今年1月，騰訊宣布啟動碳中和計劃；華為也在年初發(fā)布了“數(shù)字能源零碳網(wǎng)絡解決方案”。今年3月，廣東省第二人民醫(yī)院與華為共同宣布，打造全國首個全場景醫(yī)院智能體，覆蓋院前急救、線上治療、智慧醫(yī)院等五大場景。如今，智能送藥機器人、智護屏、智能輸液器等已成為病房標配。

　　廣東省二醫(yī)應用了華為FusionModule2000智能微模塊，通過模塊化的設(shè)計和工廠預制，能將數(shù)據(jù)中心建設(shè)周期縮短一半。微模塊的另一個特點是能效提升，現(xiàn)在，該醫(yī)院數(shù)據(jù)中心每天節(jié)省的電量，相當于一個普通病房兩年的用電量。

　　針對5G基站耗電量大的問題，華為云也給出技術(shù)方面的解決方案。華為云中國區(qū)副總裁胡維琦介紹，他們已通過提供極簡站點來幫助中國鐵塔股份有限公司浙江省分公司，將站點的利用率提高13.9%，每年每站可以省電4000度。

　　虛擬空間非無限大，信息也要斷舍離

　　晝夜不停流轉(zhuǎn)的信息背后需要很多動力支撐。對每個人而言，所能貢獻的，是對信息的“斷舍離”。比如，隨手拍的照片，是否都要保留？過期的垃圾郵件多少年沒清理過？電腦硬盤和U盤都有儲存上限，用太久存太多會導致速度變慢、電腦發(fā)燙，遑論上億人不斷往數(shù)據(jù)中心上載的數(shù)據(jù)。

　　虛擬空間并非無限大，數(shù)據(jù)信息雖無形，卻需要耗費實實在在的存儲空間和動力，以及生產(chǎn)設(shè)備本身的資源動力耗費。斷舍離，能夠為它減一點負。

　　原國家信息化專家咨詢委員會常務副主任周宏仁表示，綠色信息化的實現(xiàn)，可以從能源管理、軟件開發(fā)與優(yōu)化、遠程辦公以及零部件循環(huán)利用等方面入手。每個人也可以為減少信息化帶來的碳足跡做出貢獻，比如關(guān)閉不必要的瀏覽器標簽頁、使用下載音樂而不是在線聽歌等。電腦顯示器處在待機狀態(tài)時，每月將多浪費3度至10度電。如果待機大于1小時，最好徹底關(guān)機。