喬婷婷 王小丹
能源問題是解決全球氣候變暖與實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,推動(dòng)使用清潔能源成為大型科技公司實(shí)現(xiàn)碳中和的重要舉措。如何更好地實(shí)現(xiàn)企業(yè)清潔能源轉(zhuǎn)型、保障清潔能源供給和高效利用?本文結(jié)合谷歌、蘋果、微軟三家公司推動(dòng)清潔能源發(fā)展的舉措,總結(jié)了海外科技企業(yè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以供我國企業(yè)借鑒。
一、實(shí)施多元化采購方案,保障可再生能源使用
方案一:簽訂購電協(xié)議,購買可再生電力
通過提高運(yùn)營效率,購買可再生能源和高質(zhì)量的碳補(bǔ)償?shù)扰e措,谷歌從2007年起就實(shí)現(xiàn)了碳中和。谷歌從2010年到2019年共簽署了52項(xiàng)購電協(xié)議(PPAs),購買了近5.5GW的可再生能源。2019年,谷歌簽訂了1.6GW的可再生能源協(xié)議,包括在智利、美國和歐洲的18項(xiàng)新能源交易,這是當(dāng)時(shí)史上金額最大的企業(yè)采購可再生能源交易。這些協(xié)議使谷歌在全球范圍內(nèi)的風(fēng)能和太陽能交易組合增加了40%以上。截至2019年底,谷歌累計(jì)購買了超過4000萬MWh的可再生能源電力。截至2019年9月,谷歌簽署了50多份購買可再生能源的長期合同,為全球可再生能源項(xiàng)目帶來了超過70億美元的新資本投資。
蘋果一直為所有的場所設(shè)施采購由100%可再生能源提供的電力。蘋果采購的90%的可再生能源電力來自其直接創(chuàng)造的可再生能源項(xiàng)目(Apple-created projects);在這一部分項(xiàng)目中,10%由蘋果全資投資建設(shè),3%由蘋果參與投資建設(shè),87%通過簽訂長期可再生能源電力購買合同完成。這些購電協(xié)議和虛擬購電協(xié)議支持符合蘋果可再生能源采購原則的當(dāng)?shù)匦马?xiàng)目,主要是太陽能光伏和風(fēng)能項(xiàng)目。
微軟計(jì)劃到2025年,將通過購買可再生能源電力滿足全球數(shù)據(jù)中心、建筑和園區(qū)的電力消耗,實(shí)現(xiàn)100%可再生能源目標(biāo)。因此,從2013年開始通過長期購電協(xié)議購買可再生能源電力,并在隨后幾年逐步簽署了更多協(xié)議,在三個(gè)大洲購買可再生能源電力。微軟認(rèn)為可再生能源采購的地點(diǎn)和方式尤其重要,新風(fēng)力或太陽能發(fā)電廠離數(shù)據(jù)中心越近,就越有可能為其提供零碳電力。因此,微軟有時(shí)會(huì)扮演可再生能源市場推動(dòng)者的角色。
方案二:開創(chuàng)能源采購新模式,助推清潔能源的大規(guī)模使用
蘋果實(shí)施能促進(jìn)可再生電力普及的聚合計(jì)劃。將多個(gè)買家引入同一個(gè)可再生能源交易,從而形成規(guī)模經(jīng)濟(jì),目的是幫助各企業(yè)獲取價(jià)廉物美的可再生能源。2019年,蘋果就曾召集了四位買家,與美國德克薩斯州一個(gè)75兆瓦風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目簽署了一個(gè)打包合同。2019年,谷歌幫助領(lǐng)導(dǎo)并成立了可再生能源買家聯(lián)盟(Renewable Energy Buyers Alliance, REBA),努力將200多家可再生能源買家、開發(fā)商和服務(wù)提供商聚集在一起,為公司獲得和購買可再生能源鋪平道路。在歐洲,谷歌幫助啟動(dòng)了RE-Source平臺(tái),這是一個(gè)由公司和非政府組織構(gòu)建的可再生能源采購聯(lián)盟,致力于加快企業(yè)購買可再生能源,幫助企業(yè)消除采購可再生能源的障礙,微軟也是該平臺(tái)的重要戰(zhàn)略合作伙伴。
二、投資清潔能源項(xiàng)目,為可再生能源利用提供資金支持
谷歌是可再生能源領(lǐng)域最大的企業(yè)投資者之一,從2010年到2020年,谷歌承諾在可再生能源項(xiàng)目上投資近33億美元,預(yù)計(jì)總發(fā)電能力約為8.7GW;如果包括合作伙伴的資本投資(包括股權(quán)和債務(wù)),預(yù)計(jì)將在可再生能源項(xiàng)目上產(chǎn)生超過150億美元的投資。2020年,谷歌承諾到2030年在關(guān)鍵供應(yīng)鏈地區(qū)投資并幫助部署5GW的新清潔能源,使其總承諾達(dá)到8.7GW。一旦上線,這將催化在風(fēng)能、太陽能和其他清潔能源技術(shù)上超過50億美元的額外投資。
蘋果通過47億美元綠色債券推動(dòng)1200兆瓦清潔能源的誕生。其近期完成多個(gè)可再生能源項(xiàng)目的建設(shè),將清潔能源帶給各地社區(qū),同時(shí)減少碳排放。2020年,蘋果出資支持17個(gè)綠色債券項(xiàng)目,每年可減少92.1萬噸二氧化碳排放量,相當(dāng)于近20萬輛汽車停駛一年。這些項(xiàng)目將在全球范圍內(nèi)產(chǎn)生1200兆瓦的可再生能源。其投資的風(fēng)電項(xiàng)目包括:一是建設(shè)全球最大陸上風(fēng)力渦輪機(jī),提高可再生能源供應(yīng)量。蘋果在丹麥已完成全球最大的兩個(gè)陸上風(fēng)力渦輪機(jī)的建設(shè),現(xiàn)已投入運(yùn)營。生產(chǎn)的電力將為蘋果在Viborg的數(shù)據(jù)中心供電,而剩余的能源將并入丹麥電網(wǎng)。預(yù)計(jì)每年可發(fā)電量足以為將近2萬戶家庭供電。二是創(chuàng)建中國清潔能源基金,投資三座風(fēng)電場。其位于湖南和湖北的三座風(fēng)電場,發(fā)電量將約為項(xiàng)目整體預(yù)計(jì)發(fā)電總量的1/10,是中國清潔能源基金的首筆投資。三是建造美國風(fēng)力發(fā)電廠。蘋果在伊利諾伊州建造的風(fēng)力發(fā)電廠可支持它在芝加哥地區(qū)的用電,并已簽署供電量高達(dá)112兆瓦的虛擬購電協(xié)議。該項(xiàng)目涉及多名買家,可讓其他購買力較低的公司享受與蘋果相同的高質(zhì)量可再生能源。
三、致力于技術(shù)研發(fā),提高清潔能源利用能力
路徑一:研發(fā)儲(chǔ)能技術(shù),提高能源供給穩(wěn)定性
蘋果一直致力于發(fā)展可再生能源儲(chǔ)能技術(shù),同時(shí)推進(jìn)電力儲(chǔ)存的短期和長期方案。一是蘋果為其某一太陽能發(fā)電項(xiàng)目部署了一套大型電站級(jí)蓄電池系統(tǒng),在電網(wǎng)亟需電力之時(shí)為其輸送太陽能電力。蘋果在加州贊助的電網(wǎng)規(guī)模的儲(chǔ)能項(xiàng)目能夠儲(chǔ)存240兆瓦時(shí)的電能。二是蘋果資助高校開展生物質(zhì)沼氣制備工藝的研究,以可再生天然氣的形態(tài)儲(chǔ)存可再生電力。通過支持丹麥奧胡斯大學(xué)的生物質(zhì)沼氣制備工藝研究,探索合成甲烷并將之儲(chǔ)存到現(xiàn)有供氣網(wǎng)中的方法。
微軟與伊頓公司和PJM公司合作,成功試驗(yàn)了并網(wǎng)儲(chǔ)能電池。利用伊頓的EnergyAware技術(shù),微軟使用放在數(shù)據(jù)中心的電池作為備份系統(tǒng),將其連接到電網(wǎng),接收何時(shí)接收電力、何時(shí)存儲(chǔ)電力、何時(shí)放電的信號(hào)。該試點(diǎn)展示了快速規(guī)?;瘍?chǔ)能方案的潛力,保障了數(shù)據(jù)中心的電網(wǎng)穩(wěn)定,并進(jìn)一步普及了可再生能源的使用。目前微軟正在研究在其他地區(qū)進(jìn)一步部署并網(wǎng)儲(chǔ)能電池的可行性。
谷歌將電池存儲(chǔ)等新技術(shù)整合到產(chǎn)品中。在比利時(shí),谷歌將安裝第一個(gè)基于電池的備用系統(tǒng),用于替換超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的發(fā)電機(jī)。在電力中斷的情況下,該備用系統(tǒng)將幫助用戶保持“搜索、電子郵件”等功能,而不產(chǎn)生與柴油燃燒相關(guān)的污染。
路徑二:運(yùn)用數(shù)字技術(shù),助力24/7無碳能源方案實(shí)施
24/7無碳能源意味著向每時(shí)每刻、每個(gè)場所、全天候采用無碳能源發(fā)展。對此,谷歌的主要措施包括使用機(jī)器學(xué)習(xí)來提高風(fēng)能的可預(yù)測性和價(jià)值。2018年,英國人工智能公司“深思”(DeepMind)和谷歌開始利用機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化了美國中部700兆瓦的風(fēng)力發(fā)電能力。通過提前36小時(shí)預(yù)測實(shí)際發(fā)電量,谷歌的模型能夠提前一天建議如何向電網(wǎng)做出最佳交付承諾,對電網(wǎng)來說,能夠在固定時(shí)間內(nèi)提供固定數(shù)量電力的能源意義重大。與電網(wǎng)無預(yù)測的情況相比,機(jī)器學(xué)習(xí)使風(fēng)能價(jià)值提高了約20%。
微軟與歐洲能源公司Vattenfall推出了可再生能源24/7匹配解決方案。微軟Azure IoT為可再生能源供應(yīng)商提供其可再生能源和能源存儲(chǔ)資產(chǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及客戶的消費(fèi)情況,以提供持續(xù)的可再生能源。方案允許用戶調(diào)整業(yè)務(wù)運(yùn)營以匹配可再生能源的可用性。微軟瑞典辦事處和新數(shù)據(jù)中心使用了該方案,該方案現(xiàn)已通過Vattenfall向各地的客戶提供。微軟認(rèn)為,向零碳電網(wǎng)過渡,分布式能源發(fā)電至關(guān)重要。2020年,微軟與愛爾蘭最大的100%可再生能源供應(yīng)商SSE Airtricity合作,安裝和管理大量聯(lián)網(wǎng)太陽能電池板,通過Azure loT連接,其軟件工具將收集和分析太陽能電池板發(fā)電的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),從而優(yōu)化和減少全球電網(wǎng)的碳足跡。
路徑三:設(shè)立氣候基金,支持清潔能源技術(shù)研發(fā)
微軟投入10億美元,設(shè)立了氣候創(chuàng)新基金(Climate Innovation Fund),專注于加快現(xiàn)有碳減排和碳消除技術(shù)的發(fā)展,并投資于新技術(shù)的創(chuàng)新,以幫助實(shí)現(xiàn)凈零排放。微軟已經(jīng)對多個(gè)領(lǐng)域的碳減排和碳消除技術(shù)做出了承諾。微軟與直接空氣捕獲先驅(qū)Climeworks一起設(shè)計(jì)了一個(gè)碳消除項(xiàng)目融資設(shè)施,以支持其位于冰島的首個(gè)具有商業(yè)化規(guī)模、完全可再生的碳捕獲與礦化工廠。
此外,微軟也一直在為未來全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的氣候解決方案進(jìn)行早期投資。其投資了5千萬美元用于支持全球創(chuàng)新平臺(tái)“能源影響伙伴” (Energy Impact Partners, EIP)的建立。該平臺(tái)專注于研發(fā)新技術(shù),使能源和交通生態(tài)系統(tǒng)能夠向更清潔、更彈性、更包容的方向過渡。
四、助力供應(yīng)鏈及用戶,推動(dòng)清潔能源共同發(fā)展
蘋果在致力于建立效能更高的供應(yīng)鏈, 在推動(dòng)供應(yīng)鏈轉(zhuǎn)型使用清潔能源方面極具可借鑒性。一是蘋果在供應(yīng)商市場上以身作則樹立表率。向可再生能源過渡可能需要復(fù)雜的交易結(jié)構(gòu),以應(yīng)對多個(gè)地區(qū)不同的市場設(shè)計(jì)和法規(guī)要求。蘋果力圖通過分享其在可再生能源領(lǐng)域投資的經(jīng)驗(yàn),幫助供應(yīng)商化解這種復(fù)雜性。蘋果自2015年開始實(shí)施供應(yīng)商清潔能源計(jì)劃,支持供應(yīng)商減少排放。其一,幫助供應(yīng)商減少他們使用的能源,降低他們履行清潔能源承諾所需的可再生能源的數(shù)量。其二,提高供應(yīng)商設(shè)施的能源效率,幫助供應(yīng)商轉(zhuǎn)向清潔、可再生電力,從而創(chuàng)建更具彈性的供應(yīng)鏈,減少與產(chǎn)品有關(guān)的碳排放。
二是蘋果在供應(yīng)商與優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目之間牽線搭橋。2018年創(chuàng)立的中國清潔能源基金,是中國首個(gè)將供應(yīng)商與可再生能源項(xiàng)目對接的全新投資基金。到2022年,蘋果與其10家供應(yīng)商將在中國投資近3億美元,用于開發(fā)總計(jì)1千兆瓦的可再生能源項(xiàng)目??稍偕茉粗辟從J匠霈F(xiàn)時(shí),蘋果還幫助供應(yīng)商獲得從項(xiàng)目開發(fā)商和公共事業(yè)公司直接購買的機(jī)會(huì)。2020年,蘋果將供應(yīng)商與綠動(dòng)資本(Asia Green Fund)建立聯(lián)系,從而實(shí)現(xiàn)了廣州制造基地的項(xiàng)目。蘋果在中國廣州的一家制造商部署了最先進(jìn)的能源管理系統(tǒng)。
三是蘋果致力于培養(yǎng)清潔能源的擁護(hù)者。通過引進(jìn)頂尖專家,協(xié)助供應(yīng)商伙伴做好向可再生能源轉(zhuǎn)型的規(guī)劃。建立了為供應(yīng)商轉(zhuǎn)用清潔能源提供培訓(xùn)和工具的供應(yīng)商清潔能源在線平臺(tái)(Supplier Clean Energy Portal)。2019年蘋果還為中國的30多家供應(yīng)商舉辦了首次面對面培訓(xùn)。賦予供應(yīng)商市場洞察力、政策分析能力以及在蘋果供應(yīng)鏈內(nèi)外推進(jìn)可再生能源解決方案所需的工具。因致力于推動(dòng)供應(yīng)鏈合作伙伴實(shí)現(xiàn)碳中和,蘋果在2020年的RE100領(lǐng)導(dǎo)力獎(jiǎng)(RE100 Leadership Awards)中被評為最佳綠色催化劑(Best Green Catalyst)企業(yè)。