推动清洁能源发展，国外科技企业如何发力？

乔婷婷 王小丹

能源问题是解决全球气候变暖与实现碳中和目标的关键环节之一，推动使用清洁能源成为大型科技公司实现碳中和的重要举措。如何更好地实现企业清洁能源转型、保障清洁能源供给和高效利用？本文结合谷歌、苹果、微软三家公司推动清洁能源发展的举措，总结了海外科技企业的实践经验，以供我国企业借鉴。

一、实施多元化采购方案，保障可再生能源使用

方案一：签订购电协议，购买可再生电力

通过提高运营效率，购买可再生能源和高质量的碳补偿等举措，谷歌从2007年起就实现了碳中和。谷歌从2010年到2019年共签署了52项购电协议（PPAs），购买了近5.5GW的可再生能源。2019年，谷歌签订了1.6GW的可再生能源协议，包括在智利、美国和欧洲的18项新能源交易，这是当时史上金额最大的企业采购可再生能源交易。这些协议使谷歌在全球范围内的风能和太阳能交易组合增加了40%以上。截至2019年底，谷歌累计购买了超过4000万MWh的可再生能源电力。截至2019年9月，谷歌签署了50多份购买可再生能源的长期合同，为全球可再生能源项目带来了超过70亿美元的新资本投资。

苹果一直为所有的场所设施采购由100%可再生能源提供的电力。苹果采购的90%的可再生能源电力来自其直接创造的可再生能源项目（Apple-created projects）;在这一部分项目中，10%由苹果全资投资建设，3%由苹果参与投资建设，87%通过签订长期可再生能源电力购买合同完成。这些购电协议和虚拟购电协议支持符合苹果可再生能源采购原则的当地新项目，主要是太阳能光伏和风能项目。

微软计划到2025年，将通过购买可再生能源电力满足全球数据中心、建筑和园区的电力消耗，实现100%可再生能源目标。因此，从2013年开始通过长期购电协议购买可再生能源电力，并在随后几年逐步签署了更多协议，在三个大洲购买可再生能源电力。微软认为可再生能源采购的地点和方式尤其重要，新风力或太阳能发电厂离数据中心越近，就越有可能为其提供零碳电力。因此，微软有时会扮演可再生能源市场推动者的角色。

方案二：开创能源采购新模式，助推清洁能源的大规模使用

苹果实施能促进可再生电力普及的聚合計划。将多个买家引入同一个可再生能源交易，从而形成规模经济，目的是帮助各企业获取价廉物美的可再生能源。2019年，苹果就曾召集了四位买家，与美国德克萨斯州一个75兆瓦风力发电项目签署了一个打包合同。2019年，谷歌帮助领导并成立了可再生能源买家联盟（Renewable Energy Buyers Alliance， REBA），努力将200多家可再生能源买家、开发商和服务提供商聚集在一起，为公司获得和购买可再生能源铺平道路。在欧洲，谷歌帮助启动了RE-Source平台，这是一个由公司和非政府组织构建的可再生能源采购联盟，致力于加快企业购买可再生能源，帮助企业消除采购可再生能源的障碍，微软也是该平台的重要战略合作伙伴。

二、投资清洁能源项目，为可再生能源利用提供资金支持

谷歌是可再生能源领域最大的企业投资者之一，从2010年到2020年，谷歌承诺在可再生能源项目上投资近33亿美元，预计总发电能力约为8.7GW;如果包括合作伙伴的资本投资（包括股权和债务），预计将在可再生能源项目上产生超过150亿美元的投资。2020年，谷歌承诺到2030年在关键供应链地区投资并帮助部署5GW的新清洁能源，使其总承诺达到8.7GW。一旦上线，这将催化在风能、太阳能和其他清洁能源技术上超过50亿美元的额外投资。

苹果通过47亿美元绿色债券推动1200兆瓦清洁能源的诞生。其近期完成多个可再生能源项目的建设，将清洁能源带给各地社区，同时减少碳排放。2020年，苹果出资支持17个绿色债券项目，每年可减少92.1万吨二氧化碳排放量，相当于近20万辆汽车停驶一年。这些项目将在全球范围内产生1200兆瓦的可再生能源。其投资的风电项目包括：一是建设全球最大陆上风力涡轮机，提高可再生能源供应量。苹果在丹麦已完成全球最大的两个陆上风力涡轮机的建设，现已投入运营。生产的电力将为苹果在Viborg的数据中心供电，而剩余的能源将并入丹麦电网。预计每年可发电量足以为将近2万户家庭供电。二是创建中国清洁能源基金，投资三座风电场。其位于湖南和湖北的三座风电场，发电量将约为项目整体预计发电总量的1/10，是中国清洁能源基金的首笔投资。三是建造美国风力发电厂。苹果在伊利诺伊州建造的风力发电厂可支持它在芝加哥地区的用电，并已签署供电量高达112兆瓦的虚拟购电协议。该项目涉及多名买家，可让其他购买力较低的公司享受与苹果相同的高质量可再生能源。

三、致力于技术研发，提高清洁能源利用能力

路径一：研发储能技术，提高能源供给稳定性

苹果一直致力于发展可再生能源储能技术，同时推进电力储存的短期和长期方案。一是苹果为其某一太阳能发电项目部署了一套大型电站级蓄电池系统，在电网亟需电力之时为其输送太阳能电力。苹果在加州赞助的电网规模的储能项目能够储存240兆瓦时的电能。二是苹果资助高校开展生物质沼气制备工艺的研究，以可再生天然气的形态储存可再生电力。通过支持丹麦奥胡斯大学的生物质沼气制备工艺研究，探索合成甲烷并将之储存到现有供气网中的方法。

微软与伊顿公司和PJM公司合作，成功试验了并网储能电池。利用伊顿的EnergyAware技术，微软使用放在数据中心的电池作为备份系统，将其连接到电网，接收何时接收电力、何时存储电力、何时放电的信号。该试点展示了快速规模化储能方案的潜力，保障了数据中心的电网稳定，并进一步普及了可再生能源的使用。目前微软正在研究在其他地区进一步部署并网储能电池的可行性。

谷歌将电池存储等新技术整合到产品中。在比利时，谷歌将安装第一个基于电池的备用系统，用于替换超大规模数据中心的发电机。在电力中断的情况下，该备用系统将帮助用户保持“搜索、电子邮件”等功能，而不产生与柴油燃烧相关的污染。

路径二：运用数字技术，助力24/7无碳能源方案实施

24/7无碳能源意味着向每时每刻、每个场所、全天候采用无碳能源发展。对此，谷歌的主要措施包括使用机器学习来提高风能的可预测性和价值。2018年，英国人工智能公司“深思”（DeepMind）和谷歌开始利用机器学习优化了美国中部700兆瓦的风力发电能力。通过提前36小时预测实际发电量，谷歌的模型能够提前一天建议如何向电网做出最佳交付承诺，对电网来说，能够在固定时间内提供固定数量电力的能源意义重大。与电网无预测的情况相比，机器学习使风能价值提高了约20%。

微软与欧洲能源公司Vattenfall推出了可再生能源24/7匹配解决方案。微软Azure IoT为可再生能源供应商提供其可再生能源和能源存储资产的实时数据以及客户的消费情况，以提供持续的可再生能源。方案允许用戶调整业务运营以匹配可再生能源的可用性。微软瑞典办事处和新数据中心使用了该方案，该方案现已通过Vattenfall向各地的客户提供。微软认为，向零碳电网过渡，分布式能源发电至关重要。2020年，微软与爱尔兰最大的100%可再生能源供应商SSE Airtricity合作，安装和管理大量联网太阳能电池板，通过Azure loT连接，其软件工具将收集和分析太阳能电池板发电的实时数据，从而优化和减少全球电网的碳足迹。

路径三：设立气候基金，支持清洁能源技术研发

微软投入10亿美元，设立了气候创新基金（Climate Innovation Fund），专注于加快现有碳减排和碳消除技术的发展，并投资于新技术的创新，以帮助实现净零排放。微软已经对多个领域的碳减排和碳消除技术做出了承诺。微软与直接空气捕获先驱Climeworks一起设计了一个碳消除项目融资设施，以支持其位于冰岛的首个具有商业化规模、完全可再生的碳捕获与矿化工厂。

此外，微软也一直在为未来全球经济发展的气候解决方案进行早期投资。其投资了5千万美元用于支持全球创新平台“能源影响伙伴” （Energy Impact Partners， EIP）的建立。该平台专注于研发新技术，使能源和交通生态系统能够向更清洁、更弹性、更包容的方向过渡。

四、助力供应链及用户，推动清洁能源共同发展

苹果在致力于建立效能更高的供应链， 在推动供应链转型使用清洁能源方面极具可借鉴性。一是苹果在供应商市场上以身作则树立表率。向可再生能源过渡可能需要复杂的交易结构，以应对多个地区不同的市场设计和法规要求。苹果力图通过分享其在可再生能源领域投资的经验，帮助供应商化解这种复杂性。苹果自2015年开始实施供应商清洁能源计划，支持供应商减少排放。其一，帮助供应商减少他们使用的能源，降低他们履行清洁能源承诺所需的可再生能源的数量。其二，提高供应商设施的能源效率，帮助供应商转向清洁、可再生电力，从而创建更具弹性的供应链，减少与产品有关的碳排放。

二是苹果在供应商与优质项目之间牵线搭桥。2018年创立的中国清洁能源基金，是中国首个将供应商与可再生能源项目对接的全新投资基金。到2022年，苹果与其10家供应商将在中国投资近3亿美元，用于开发总计1千兆瓦的可再生能源项目。可再生能源直购模式出现时，苹果还帮助供应商获得从项目开发商和公共事业公司直接购买的机会。2020年，苹果将供应商与绿动资本（Asia Green Fund）建立联系，从而实现了广州制造基地的项目。苹果在中国广州的一家制造商部署了最先进的能源管理系统。

三是苹果致力于培养清洁能源的拥护者。通过引进顶尖专家，协助供应商伙伴做好向可再生能源转型的规划。建立了为供应商转用清洁能源提供培训和工具的供应商清洁能源在线平台（Supplier Clean Energy Portal）。2019年苹果还为中国的30多家供应商举办了首次面对面培训。赋予供应商市场洞察力、政策分析能力以及在苹果供应链内外推进可再生能源解决方案所需的工具。因致力于推动供应链合作伙伴实现碳中和，苹果在2020年的RE100领导力奖（RE100 Leadership Awards）中被评为最佳绿色催化剂（Best Green Catalyst）企业。