公共政策框架下的节能增效与信息技术应用
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五 信息产业的能源消耗分析

(一)信息产业的能源消耗方式

信息产业自身耗能主要来自以下几个方面。

(1)隐含能耗,即在信息技术产品生产、运输过程中耗费的能源,包括原材料隐含能耗(上游原材料供应商在生产原材料时所耗费的能源)、信息技术产品生产过程中的能耗以及产品运输过程中的能耗等。

(2)使用能耗,即在信息技术产品使用过程中耗费的能源,主要包括以下三个方面。

第一,计算机数量增加后,需要耗费更多电量,并辐射热量。根据国际电信联盟(ITU)发布的数据显示,全球互联网用户总数达21亿,并且很多用户都每天24小时保持宽带连接,耗电大大增加。信息技术设备拥有的处理功能越多,对供电和冷却的要求就越多。另外,还有无效信息技术使用的耗能,如垃圾邮件、过时资料的存储等。

第二,数据中心的能耗。全球互联网用户总数在不断增长,现在已达21亿,他们越来越多地采用宽带接入互联网。企业要进行信息服务,就需要建立大型的数据中心,数据中心的数据存储和服务器冷却需要耗费大量能源,这是信息产业的主要能耗源。全球电子可持续性倡议组织的研究表明,2007年,数据中心的温室气体排放量占整个信息产业的14%,到2020年,这一比例会增加到18%(大约相当于2.59亿吨二氧化碳)。

第三,手机、机顶盒、宽带调制解调器等信息基础设施和相关设备使用中的能耗。截至2011年底,全球移动用户总数达60亿,用户普及率达86%。手机等设备的能耗将会增加。同时手机功能越多,能耗也越高。

(二)全球信息产业的碳排放量和能源消耗量

2007年,专业分析公司高德纳咨询公司发布的统计数据指出,全球碳排放的2%(为8.2亿吨二氧化碳)来自信息技术(见表1-4)。包括个人电脑及外部设备、电信网络及设备和数据中心,约为当年估计的人类活动排放总量的2%,换算成电力消费量,相当于14909亿千瓦时。据预测,到2020年,排放总量将达到14.3亿吨,且排放量还将以每年6%的速度增长。由原材料和信息技术设备制造加工产生的碳排放约占整个信息技术碳足迹的25%(见表1-5),其余来自其使用过程。

表1-4 全球信息技术设备碳排放量和用电量

注:按照全球电子可持续性倡议组织和全球气候组织发布报告的折算公式计算:发1千瓦时电平均产生0.55千克二氧化碳(将燃煤发电、核能发电、可再生能源发电综合考虑计算所得值)。

资料来源:根据全球电子可持续性倡议组织和全球气候组织发布的报告(SMART 2020: Enabling the Low Carbon Economy in the Information Age)提供的资料整理。

表1-5 全球按类型划分的信息技术设备碳排放量所占比例

注:按照全球电子可持续性倡议组织和全球气候组织发布报告的折算公式计算:发1千瓦时电平均产生0.55千克二氧化碳(将燃煤发电、核能发电、可再生能源发电综合考虑计算所得值)。

资料来源:根据全球电子可持续性倡议组织和全球气候组织发布的报告(SMART 2020: Enabling the Low Carbon Economy in the Information Age)提供的资料整理。

据预测,全球个人电脑将从2002年的5.92亿台增加到2020年的40.67亿台。2002年,个人电脑和显示器的碳排放总量是2.48亿吨(见表1-6),耗电量主要来自显示器是CRT的台式电脑。如果不采取任何措施,按照这一趋势发展,到了2020年,二氧化碳排放量将会达到15亿吨。但是如果通过技术进步,采取提高个人电脑能效以及减少台式电脑数量等措施,到2020年,将增长接近2倍,即6.42亿吨排放量——每年增长5%,这将节省8.58亿吨的排放量。

表1-6 全球个人电脑碳排放量

注:按照全球电子可持续性倡议组织和全球气候组织发布报告的折算公式计算:发1千瓦时电平均产生0.55千克二氧化碳(将燃煤发电、核能发电、可再生能源发电综合考虑计算所得值)。

资料来源:根据全球电子可持续性倡议组织和全球气候组织发布的报告(SMART 2020: Enabling the Low Carbon Economy in the Information Age)提供的资料整理。

2002年,全球数据中心的碳排放量,包括设备使用过程中的排放量和制造该设备过程中的排放量,共计0.76亿吨二氧化碳,相当于耗电1381亿千瓦时,到2020年将为现在的3倍多,达到2.59亿吨排放量,相当于耗电4709亿千瓦时(见表1-7)。它是信息技术设备中耗能增长最快的,每年相对增长7%。

表1-7 全球数据中心各类组成设备的碳排放所占比例

注:按照全球电子可持续性倡议组织和全球气候组织发布报告的折算公式计算:发1千瓦时电平均产生0.55千克二氧化碳(将燃煤发电、核能发电、可再生能源发电综合考虑计算所得值)。

资料来源:根据全球电子可持续性倡议组织和全球气候组织发布的报告(SMART 2020: Enabling the Low Carbon Economy in the Information Age)提供的资料整理。

2002年,全球电信基础设施和相关设备二氧化碳排放量为0.18亿吨,相当于用电327亿千瓦时。预计到2020年,将增加近2倍,达到0.51亿吨,相当于用电927亿千瓦时(见表1-8)。

表1-8 全球电信基础设施和相关设备碳排放量和用电量

注:按照全球电子可持续性倡议组织和全球气候组织发布报告的折算公式计算:发1千瓦时电平均产生0.55千克二氧化碳(将燃煤发电、核能发电、可再生能源发电综合考虑计算所得值)。

资料来源:根据全球电子可持续性倡议组织和全球气候组织发布的报告(SMART 2020: Enabling the Low Carbon Economy in the Information Age)提供的资料整理。