Contabilidade de Carbono em Data Centers: Um Guia Essencial
Aprenda como os data centers medem e relatam suas emissões de carbono de forma eficiente.
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Índice
- A Necessidade de Contabilidade de Carbono
- Esforços do Google em Contabilidade de Carbono
- Desafios na Medição das Emissões de Carbono
- Metodologia para Contabilidade de Carbono
- Etapas da Metodologia
- Relatório de Emissões de Carbono
- Relatório de Emissões dos Clientes
- Ajustando para Emissões Baseadas em Localização
- Importância da Melhoria Contínua
- Oportunidades Futuras
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
À medida que as empresas buscam reduzir o consumo de energia e as emissões nocivas, entender como medir e relatar com precisão as Emissões de Carbono em data centers se tornou crucial. Este artigo discute como os data centers, especialmente os operados por grandes empresas de tecnologia, podem contabilizar a Pegada de Carbono relacionada ao seu consumo de energia.
A Necessidade de Contabilidade de Carbono
Os data centers são essenciais para muitos serviços online, mas eles consomem uma quantidade significativa de eletricidade. Na verdade, eles representaram 2% da demanda global de eletricidade em 2022, e esse número deve dobrar até 2026. Com as preocupações sobre as mudanças climáticas crescendo, as empresas devem tomar medidas para reduzir suas emissões de carbono e melhorar sua eficiência energética.
Para alcançar isso, métodos de contabilidade claros são necessários. Esses métodos permitem que as empresas entendam melhor seu consumo de energia, levando a decisões mais conscientes sobre como reduzir as emissões. Uma contabilidade de carbono aprimorada também ajuda as empresas que precisam relatar sua pegada de carbono para requisitos regulatórios ou de clientes.
Esforços do Google em Contabilidade de Carbono
Uma grande empresa de tecnologia tem avançado em eficiência energética. Em cinco anos, ela conseguiu aumentar significativamente o poder de computação que entrega enquanto usa a mesma quantidade de energia, mostrando seu compromisso com a sustentabilidade. No entanto, apesar dessas melhorias, o consumo de energia da empresa atingiu 22 terawatts-hora em 2022.
Reconhecendo a necessidade de medir e relatar sua pegada de carbono melhor, a empresa começou a coletar dados detalhados sobre seu consumo de energia. Esse esforço envolve observar o uso de energia em uma base horária, o que permite uma compreensão mais precisa de quando e como a eletricidade é utilizada em diferentes locais e produtos.
Desafios na Medição das Emissões de Carbono
Quando se trata de medir as emissões de carbono em data centers, há vários desafios:
Diversidade de Equipamentos: Os data centers abrigam milhões de dispositivos, variando de diferentes tipos de máquinas a componentes. Medir com precisão o consumo de energia de todo esse equipamento é complexo, especialmente quando algumas medições não estão disponíveis de forma consistente.
Recursos Compartilhados: Muitos recursos nos data centers são compartilhados entre várias equipes e produtos. Embora isso possa ser uma forma mais eficiente de usar energia, também complica o processo de determinar quanto carbono cada equipe deve ser responsável.
Usos Internos e Externos: Os produtos da empresa são usados não apenas por clientes externos, mas também internamente por funcionários. Isso significa que as emissões de carbono devem ser alocadas de forma justa entre os usos internos e externos.
Operações Globais: Os data centers da empresa operam ao redor do mundo, e as emissões de carbono associadas ao uso de eletricidade podem variar significativamente em diferentes locais. Isso significa que métodos confiáveis são necessários para estimar as emissões globalmente.
Limitações de Dados: Embora haja dados físicos disponíveis para muitos recursos, nem todo uso de energia pode ser medido diretamente. Em alguns casos, fatores econômicos devem ser usados como base para estimar as emissões.
Metodologia para Contabilidade de Carbono
A abordagem da empresa para contabilidade de carbono mistura estimativas, perfilamento do uso de energia e avaliação de custos. Pesquisas anteriores se basearam em proxies para estimar o uso de energia, mas essa empresa prefere medições diretas quando disponíveis.
A principal contribuição deste trabalho está no seu método de alocação do consumo de energia para vários usuários de recursos compartilhados do data center. Isso garante que as emissões possam ser atribuídas de forma justa aos projetos e clientes certos.
Etapas da Metodologia
Alocação de Energia Ociosa e Dinâmica: A energia total consumida por um data center é dividida em energia ociosa (a energia consumida quando as máquinas não estão processando ativamente tarefas) e energia dinâmica (a energia consumida enquanto as tarefas estão em execução). Essa divisão ajuda a alocar melhor o uso de energia para diferentes equipes.
Estimativa do Uso de Energia: A empresa mede a potência total consumida pelas máquinas e depois estima quanto dessa potência é consumida por usuários específicos com base em seus padrões de uso.
Realocação para Recursos Compartilhados: Quando serviços compartilhados são utilizados, o consumo de energia deve ser realocado para os usuários apropriados com base em seu uso. Por exemplo, se várias equipes usam um sistema de armazenamento compartilhado, a energia e as emissões relacionadas a esse sistema devem ser distribuídas proporcionalmente.
Serviços Internos: Muitos serviços são usados internamente na empresa. Em alguns casos, dados detalhados sobre o uso estão disponíveis. Em outros, dados econômicos podem ser usados como proxy para determinar quanto cada serviço consome de energia.
Medição da Intensidade de Carbono: As emissões de carbono são calculadas com base no consumo de energia e na intensidade de carbono da eletricidade utilizada. Isso envolve observar quanto carbono é emitido por unidade de eletricidade consumida, o que pode variar por região.
Relatório de Emissões de Carbono
Uma vez que as emissões são calculadas, elas devem ser relatadas, especialmente para clientes que precisam entender sua pegada de carbono. Um relatório preciso ajuda os clientes a tomarem decisões informadas sobre seu próprio uso de energia e estratégias de redução de emissões.
Relatório de Emissões dos Clientes
Para clientes que usam serviços em nuvem, sua pegada de carbono é calculada com base no uso de produtos específicos. Isso inclui considerar a energia total consumida para seus serviços, bem como a intensidade de carbono das fontes de energia em seus respectivos locais.
Ajustando para Emissões Baseadas em Localização
A metodologia ajusta as emissões com base nas fontes de energia utilizadas em diferentes locais geográficos. Por exemplo, se uma área usa predominantemente energia renovável e outra depende de combustíveis fósseis, as emissões de carbono associadas diferirão significativamente.
Importância da Melhoria Contínua
A abordagem da empresa visa ser escalável e crescer à medida que os dados e a tecnologia melhoram. Ela reconhece que existem compensações na precisão dos relatórios de emissões, especialmente ao usar fatores econômicos em vez de medições diretas.
Oportunidades Futuras
Refinamento da Coleta de Dados: A empresa pretende melhorar seus métodos de coleta de dados para fornecer informações mais precisas sobre o uso de energia, ajudando a transitar de alocações econômicas para alocações físicas sempre que possível.
Melhorando Métodos de Alocação: Trabalhos futuros também podem explorar a integração de vários tipos de recursos, como uso de memória e poder de processamento, para oferecer uma compreensão mais detalhada do consumo de energia.
Estimativas Causais: Embora esteja usando atualmente métodos de alocação, há uma oportunidade de derivar estimativas causais mais diretas das emissões. Entender como ações específicas impactam as emissões poderia informar uma melhor tomada de decisão.
Validação de Metodologias: Medindo o consumo de energia para serviços específicos, a empresa poderia validar a eficácia de seus métodos de contabilidade e melhorar sua precisão ao longo do tempo.
Conclusão
À medida que a demanda por serviços em nuvem continua a crescer, a importância da contabilidade de carbono em data centers também cresce. Ao medir e relatar com precisão o uso de energia e as emissões, as empresas podem não apenas atender aos requisitos regulatórios, mas também dar passos significativos em direção à sustentabilidade.
As metodologias discutidas aqui fornecem uma base para entender as emissões de carbono relacionadas aos serviços em nuvem. Focando na melhoria contínua e na inovação, as empresas podem trabalhar para reduzir sua pegada de carbono e apoiar um futuro mais sustentável para todos.
Título: Carbon accounting in the Cloud: a methodology for allocating emissions across data center users
Resumo: This paper presents a methodology for allocating energy consumption to multiple users of shared data center machines, infrastructure, and software. Google uses this methodology to provide carbon reporting data for enterprise customers of multiple Google products, including Google Cloud and Workspace. The approach documented here advances the state-of-the-art of large scale Cloud carbon reporting systems. It uses detailed, granular measurement data on machine energy consumption. In addition, it uses physical factors for allocating energy consumption and carbon emissions--preferred by the Greenhouse Gas Protocol's Scope 3 Reporting Standard. Specifically, the approach described here allocates machine energy consumption based on a combination of data center resource reservations and hourly measured resource usage. It also accounts for Google's own internal use of shared software services, reallocating energy use to the users of those shared services. Finally, it uses hourly, location-specific estimates of carbon intensity to precisely measure carbon emissions of users in a global fleet of data centers.
Autores: Ian Schneider, Taylor Mattia
Última atualização: 2024-06-13 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://arxiv.org/abs/2406.09645
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2406.09645
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.
Obrigado ao arxiv pela utilização da sua interoperabilidade de acesso aberto.
Ligações de referência
- https://cloud.google.com/carbon-footprint?hl=en
- https://support.google.com/a/answer/13761003?hl=en
- https://docs.google.com/drawings/d/1l2EEqCr5EbNK-3zbGr68U140GHWL_aTi8ng9mQUlbME/edit?resourcekey=0-nkxvqxN5NTzL9ELzmlGPug
- https://source.corp.google.com/piper///depot/google3/borg/util/reports/gcu/gcus_by_platform_ga.textproto;l=32
- https://github.com/electricitymaps/electricitymaps-contrib/wiki/What-is-a-zone