“數據就是新的石油”，這個比喻可能已經過時了，但是這兩者確實有很多相似之處，例如都會環境有着嚴重影響。根據美國能源部的數據，數據中心的用電量約佔美國所有用電量的2%。這意味着每次Netflix狂歡、PUBG賽事和電子郵箱的發送等都伴隨着碳排放。
對於個體而言，碳排放的數量可以忽略，但是對於企業而言，這個數字就變得很大了，甚至足以破壞環境。如何用最綠色的方法來存放雲中數據，減少碳排放，是擺在雲計算企業面前的一道難題。
根據有關數據顯示，作爲雲計算領域的三大提供商，Amazon Web Services、Google Cloud和Microsoft Azure 約佔所有可租用計算服務的2/3，因此，本文主要是討論這三家雲廠商在環保方面做的事情。
如何評估雲是否環保？
有些公司因爲數據量較少會選擇將數據存儲在服務器中，而有些公司由於需要海量計算會選擇建立自己的數據中心。而介於這兩者之間的企業的位置就比較尷尬，它們通常會選擇付費給雲廠商，授權雲廠商來存儲和管理數據。
如何評估不同雲的環保程度呢？該領域的專家Jonathan Koomey給出了三個關鍵指標：數據中心基礎設施的效率（燈光、冷卻等等）、服務器的效率以及電力來源。
據瞭解，AWS、微軟和谷歌三家雲提供商都解決了數據中心運行的硬件和軟件的低效率問題。它們在各自的服務器上運行虛擬機來限制停機時間，安裝定製的冷卻系統，儘可能實現自動化等。同時，這種對效率的追求也幫助數據中心行業在過去十年中保持了非常穩定的能源需求，也意味着當企業將數據從內部服務器轉到雲上時，肯定會降低能耗。
不過，美國勞倫斯伯克利國家實驗室研究能源效率的科學家Dale Sartor 表示：“這種情況不會永遠持續。當某一天，我們達到一個拐點，所有的機構都已經將它們的數據中心轉移到了異地。然後，雲的能源需求就會開始升高。我認爲沒有人會設想我們對計算的興趣會減少。因此，在未來幾十年的某個時候，我們將看到能源使用的爆炸性增長”。
Dale Sartor的觀點其實道明瞭爲什麼一個數據中心的能量來源會成爲其綠色程序的一個關鍵指標。三大巨頭都承諾要徹底降低數據中心的碳排放，但還沒有一家完全放棄使用化石能源。
爲了減少碳排放，這些公司嚴重依賴一種被稱爲可再生能源額度（REC，renewable energy credit）的工具，其基本上是代表公用事業的綠色能源發電的代幣。REC是像谷歌和微軟這樣的公司之所以能夠在連接到使用化石能源的電網的同時宣稱它們的數據中心100%是由可再生能源提供動力的原因。事實上，每家公司的能源只有一小部分直接來自太陽能或風能設施，其餘的基本來自REC。
雲的環保程度的計算充滿了細微的差別。接下來，我們詳細看看各個雲廠商的環保程度。
Google Cloud
谷歌是如何對外宣傳的？
在AWS、微軟和谷歌之間，谷歌擁有的市場份額最小，但可以說它在數據脫碳方面做的最多。在2017年，谷歌公司宣佈，其所有業務（包括數據中心）實現了100%的可再生能源。它聲稱谷歌雲處理的所有數據都是“零淨碳排放”的。
谷歌是如何做到的？
據谷歌表示，它是“世界上可再生能源的最大企業買家”，在2019年9月份，谷歌通過與全球的公用事業公司簽訂購電協議，將可再生能源投資組合增加了40%。這些類型的交易旨在爲新的可再生能源項目的建設提供資金，一旦上線之後就可以獲得能源。谷歌的想法是在電網上擴展可再生資源。
除了可再生能源方面的行動，谷歌還使用機器學習來持續優化數據中心。例如，谷歌的數據中心副總裁Joe Kava說，一個基於歷史天氣數據的算法知道如何響應環境變化來微調數據中心的冷卻系統。這個系統每5分鐘採樣各種天氣狀況，因此如果溫度突然下降，設備知道投入更少能源來冷卻系統。
目前進展如何？
在2018年，谷歌成立了一個石油天然氣部門，其明確目標是吸引化石燃料行業。該公司承諾，它的機器學習工具結合雲服務，可以幫助化石燃料公司更好地利用它們的數據——即幫助他們從現有儲量中更快速更有效地提取石油和天然氣。
另外值得一提的是，在世界上沒有可再生能源設施的地區，谷歌的數據中心仍然依賴化石燃料。爲了彌補，該公司購買了REC。
未來發展
谷歌雲每年在全球範圍進行碳排放覈算。在年底，該公司會合計它的能源使用和可再生能源購買量，確保它們是持平的。Kava說，谷歌希望在小時維度保證數據中心是由100%可再生能源供能的。太陽並不總是明朗，風並不總是吹，但互聯網從不關閉。這不僅需要更多可再生能源設施，還需要更多新技術，例如長期的能源存儲。
更好地利用可再生能源的方式，有助於擴大可再生能源。2019年初，谷歌的數據中心團隊與人工智能部門、DeepMind團隊合作，構建了一個機器學習模型來提前36小時預測風電場的產出。公用實施公司可以使用這個信息更好地根據風力變化進行規劃，從而增加電網中可用的風電額度。
WIRED的評分：
- 總體綠色度：B+
- 能源效率：A+
- 透明度：A
- 技術創新：A
- 可再生能源總投入：5.5 GW
Microsoft Azure
微軟是如何對外宣傳的？
微軟聲明的目標是通過完全消除它的服務器場對環境的影響，來“讓數據中心消失”。微軟從2012年開始就保持着碳中和。如果算上REC額度的話，微軟從2014年就在通過100%的可再生能源供能。如果不包括REC額度的話，微軟的數據中心能源中60%是由可再生能源電力供能，並且計劃到2023年將這一比例提高到70%。
微軟是如何做到的？
微軟實施了一些獨特的公司政策，包括內部碳稅，推動包括Azure團隊在內的各部門最小化氣候影響。
微軟投資了清潔能源項目。2019年初，微軟在華盛頓簽署了一份爲期5年的水電購買協議，並且開始協商從該州的一個新風力發電廠購買能源。同一時間，微軟完成了北卡羅萊納州的一個74兆瓦的太陽能項目。據微軟的能源和可持續發展部總經理Brian Janous表示：“微軟總的可再生能源投資達到了1.9 GW左右。這比去年大約增加了60%。”
同時，微軟還投資了現有和未來數據中心效率的研究。去年，微軟開始實驗海底數據中心，這可以降低或消除冷卻和其它能源消耗。微軟也一直在探索燃料電池作爲其數據中心的動力之一。與谷歌一樣，微軟使用機器學習來優化其數據中心設施的效率，同時微軟還運作了一個補助計劃，向致力於氣候相關問題的研究人員提供雲計算額度。
目前進展如何？
微軟也在爭取化石燃料行業。在九月份，微軟宣佈了與石油和天然氣巨頭Chevron和Schlumberger的合作伙伴關係，使用Azure平臺來“加速創新性石油技術和數字技術的研發”。這個合作伙伴關係引發了微軟員工聯盟的憤怒，他們指責微軟是“氣候危機的幫兇”。許多微軟員工在聲明發布幾天後參與了一場與全球氣候危機相關的罷工。
儘管微軟的數據中心從2014年開始就宣稱100%使用可再生能源，但他們還使用化石燃料。微軟使用REC來抵消化石燃料的使用。
另一個考慮因素：微軟正在探索使用天然氣來爲它的數據中心供電。儘管天然氣確實提高了一些能源效率，但是它仍然不是可再生資源，而且會增加微軟的碳排放。
未來發展
Janous指出，燃料電池是一種方法，可以通過直接現場發電，將一個數據中心轉變成它自己的發電廠。希望有一天氫能變得豐富而廉價，從而實現低碳燃料電池的集成。（目前，微軟正在使用天然氣進行測試。）
微軟還在爲其數據中心開發電池技術投入巨資。無論使用電池還是燃料電池，將數據中心轉變成大型能量存儲站都可以通過在晴天收集太陽能或在大風天氣收集風能，然後在能量不充足時利用，來更好地利用可再生能源。去年，微軟開啓了一個試點項目，在弗吉尼亞州的一個數據中心使用現場電池。
WIRED的評分：
- 總體綠色度：B
- 能源效率：A
- 透明度：A
- 技術創新：A+
- 可再生能源總投入：1.9 GW
Amazon Web Services
AWS是如何對外宣傳的？
Amazon Web Services是目前爲止最大的雲計算提供商，擁有超過1/3的市場份額。在2014年，CEO Jeff Bezos宣佈了一項長期承諾，即用100%的可再生能源供能亞馬遜的數據中心。目前已經建設了一些風力發電場和太陽能發電場。2019初，Bezos在面臨員工和投資者的巨大壓力後，承諾到2040年實現淨零碳排放。在2018年，亞馬遜宣佈，將REC考慮在內，全公司可再生能源使用率已經達到了50%。
AWS是如何做到的？
到目前爲止，亞馬遜已經簽訂了一個能量購買協議，在美國建造了三個風力發電廠和六個太陽能發電場，還有一些正在建設中。和其它提供商一樣，AWS使用REC來抵消它的碳排放。
目前進展如何？
2019年初，綠色和平組織的一份報告指責亞馬遜放棄了它的100%可再生能源承諾。報告中提到，亞馬遜最大的一些數據中心只有12%是由可再生能源供能。根據綠色和平組織的報告，在支持亞馬遜的雲設施核心的弗吉尼亞州，AWS過去兩年的業務量增加了59%但是沒有增加新的可再生能源。亞馬遜對這份報告的迴應是，“我們仍致力於100%的可再生能源。”
亞馬遜還養成了一個習慣，即不讓公衆看到其碳排放信息。儘管它今年首次發佈了它的全球碳排放數據，但它還是請求澳大利亞政府在該國碳排放年度報告中保留了這一數據。亞馬遜還被批評沒有提供一個如何實現100%可再生能源目標的清晰路線圖。
最終，AWS也在向石油和天然氣產業兜售自己的服務。其網站將它的雲服務作爲一種“加速和優化勘探、鑽探和生產”的方式進行銷售。
未來發展
亞馬遜暫時並未就此做出迴應。
WIRED的評分：
- 總體綠色度：C-
- 能源效率：B
- 透明度：F
- 技術創新：未知
- 可再生能源總投入：1.6 GW
作者介紹
Daniel Oberhaus 是WIRED的職業撰稿人，他涉獵太空探索和能源未來。他是《外星語言》（《Extraterrestrial Languages》 MIT Press, 2019）的作者，之前是Motherboard的新聞編輯。
原文鏈接：
Amazon, Google, Microsoft: Here’s Who Has the Greenest Cloud