Углеродный след для Google Рекламы

Углеродный след для Google Рекламы включает выбросы следующих видов:

• Сфера охвата 1
  • Ископаемое топливо, сжигаемое на месте, например дизельное топливо для резервного питания, природный газ для отопления и топливо, используемое в транспортных средствах автопарка.
  • Фугитивные выбросы от охлаждения в системах климат-контроля центров обработки данных.
• Сфера охвата 2
  • Потребление электроэнергии рекламными сервисами Google, включая использование вычислительного и сетевого оборудования, принадлежащего Google, а также вспомогательных систем, например охлаждения и освещения, – как в центрах обработки данных, принадлежащих Google, так и на сторонних объектах (расчеты на основе местоположения и на основе рынка). Эта сфера охвата также включает потребление электроэнергии серверами, принадлежащими компании Google и управляемыми ею, но находящимися за пределами центров обработки данных. Обратите внимание, что оборудование за пределами центров обработки данных может быть расположено на объектах разного типа (многие из которых не принадлежат Google), поэтому для оценки операционной эффективности дополнительного энергопотребления используется средний показатель энергоэффективности по отрасли.
• Сфера охвата 3
  • Upstream-выбросы от оборудования центров обработки данных, охватывающие весь жизненный цикл этого оборудования.
  • Upstream-выбросы от зданий центров обработки данных, охватывающие весь жизненный цикл этих зданий.
  • Командировки и ежедневные поездки сотрудников, работающих в центрах обработки данных.
  • Производство электроэнергии, которая впоследствии теряется при передаче и распределении.
  • Добыча, производство и транспортировка топлива, используемого для производства электроэнергии.

Углеродный след для Google Рекламы не включает выбросы следующих видов:

• Выбросы от сетевого оборудования Google, размещенного за пределами центров обработки данных (кроме серверов сети доставки контента).
• Downstream-выбросы от зданий и оборудования центров обработки данных по завершении эксплуатации этих зданий и оборудования.
• Совокупные выбросы от зданий и оборудования для производства сетевой электроэнергии.

Углеродный след для Google Рекламы, связанный с определенным клиентом, рассчитывается автоматически. Ниже описывается, как выполняются эти расчеты.

Основные понятия

• Для всех рекламных сервисов Google используется единая вычислительная платформа. Эти ресурсы (процессоры, запоминающие устройства, хранилища, сети и т. д.) совместно используются множеством клиентов.
• Основу организации Google составляют функциональные единицы, называемые внутренними сервисами. Внутренний сервис – это определенный набор функций программного обеспечения, который выполняется на машинах центров обработки данных. Рекламные сервисы Google используют множество внутренних сервисов.
• Использование электроэнергии – один из основных источников выбросов парниковых газов, связанных с работой рекламных сервисов. Вычислительные ресурсы центров обработки данных расположены в общих зданиях. Эти здания потребляют электроэнергию, необходимую для работы вычислительного оборудования и вспомогательных систем, таких как освещение, охлаждение, питание и др.
• Электроэнергия поставляется различными генерирующими станциями, работающими в отдельных сетях по всему миру. Вид парникового газа, который выделяется при производстве электроэнергии, зависит от используемого ресурса (такого, как природный газ, уголь, ветер, солнце или вода) и других факторов. В каждой сети используется свой набор источников генерации, который может меняться в течение дня.
• Распределить энергопотребление рекламных сервисов и возникающий в результате углеродный след между отдельными клиентами, – технически сложная задача. Определить след клиента очень непросто, так как необходимые ему вычисления выполняются на разных уровнях общих ресурсов. Разработка новых методик и допущений (подробно описаны ниже) позволяет создавать репрезентативные отчеты, отражающие выбор продуктов и использование вычислительных мощностей отдельным клиентом.

Общая информация о расчетах

Чтобы определить углеродный след для Google Рекламы, сначала мы рассчитываем энергопотребление на основе используемых вычислительных мощностей и потребностей центров обработки данных в ресурсах. Затем мы определяем выбросы углекислого газа от энергопотребления (на основе местоположения и на основе рынка), а также пропорционально распределяем выбросы от неэлектрических источников.

При расчете выбросов на основе рынка объем приобретаемой Google возобновляемой энергии сопоставляется с нагрузкой в энергосистеме соответствующего центра обработки данных. Это позволяет определить региональный коэффициент выбросов для определенного рынка, на котором Google покупает возобновляемую энергию. В отчете о выбросах на основе рынка региональный коэффициент выбросов для определенного рынка используется вместо коэффициента выбросов для местоположения.

Энергопотребление

Потребление энергии и ее распределение между внутренними сервисами для машин центра обработки данных

Чтобы распределить всю энергию, потребляемую машинами, между внутренними сервисами, мы отдельно измеряем энергию, потребляемую при рабочей нагрузке (динамическое потребление) и в режиме бездействия (потребление в режиме бездействия). Почасовое динамическое потребление каждой машины назначается внутренним сервисам, которые использовались на ней в этот час, с учетом их относительной нагрузки на ЦП. Потребление машин в режиме бездействия назначается всем внутренним сервисам с учетом распределения ресурсов (ЦП, ОЗУ, SDD, HDD) в центре обработки данных.

Дополнительные энергозатраты (на освещение, охлаждение и питание) назначаются почасово каждой машине центра обработки данных и ее пользователям с учетом общего объема энергии, потребленного машиной в этот час.

Сервисы общей инфраструктуры Google отслеживают использование других внутренних сервисов, которые к ним обращаются. Это позволяет переносить потребление энергии сервисами общей инфраструктуры на внутренние сервисы пропорционально использованию. Для некоторых внутренних сервисов собирается недостаточно данных об использовании. В этих случаях Google опирается на собственные данные о расходах.

В результате этих расчетов и распределений мы получаем часовое потребление энергии каждым внутренним сервисом в каждом центре обработки данных.

Потребление энергии и ее распределение между внутренними сервисами для сети доставки контента

Для машин вне центров обработки данных мы не можем собирать настолько же подробную информацию. Поэтому мы решили применить консервативный подход, основанный на расчете максимального потребления энергии машинами определенного типа (на глобальном уровне) и допущении, что каждая машина этого типа всегда потребляет такое количество энергии.

В отличие от центров обработки данных, принадлежащих Google, где для расчета дополнительных энергозатрат в качестве входных данных берется фактическая эффективность использования электроэнергии (энергоэффективность), для внешних объектов, большинство из которых не принадлежит Google, используется средняя энергоэффективность по отрасли.

В результате этих вычислений и распределений мы получаем часовое потребление энергии каждым внутренним сервисом на каждом объекте сети доставки контента.

Выбросы парниковых газов

Выбросы парниковых газов от потребления электроэнергии: расчеты на основе местоположения

Google рассчитывает выбросы парниковых газов на основе местоположения почасово, умножая показатель энергопотребления для определенного местоположения на коэффициент интенсивности выбросов углекислого газа электросетью. Это позволяет учитывать фактический микс источников энергии (ископаемое топливо, возобновляемые источники и т. д.), питающих сеть в месте потребления. Следует отметить, что при расчете выбросов сферы охвата 2 на основе местоположения не учитываются выбранные варианты покупки электроэнергии, например сертификаты EAC (Energy Attribute Certificate) или соглашения о поставках электроэнергии (PPA).

Почасовые данные об интенсивности выбросов углекислого газа от электросети, которые используются в качестве исходных при расчете углеродного следа для Google Рекламы, охватывают только выбросы, связанные с производством электроэнергии, и не учитывают другие этапы жизненного цикла. Часовые коэффициенты выбросов предоставляются сервисом Electricity Maps. Если в Electricity Maps нет нужных данных, мы используем среднегодовые коэффициенты интенсивности выбросов углекислого газа по странам, публикуемые Международным энергетическим агентством.

Чтобы рассчитать выбросы, мы умножаем часовой показатель энергопотребления для каждого внутреннего сервиса в каждом местоположении на соответствующий коэффициент интенсивности выбросов углекислого газа для этого часа и местоположения. В результате получаем углеродный след от потребления электроэнергии внутренним сервисом в нужный час и в нужном местоположении.

Выбросы парниковых газов от потребления электроэнергии: расчеты на основе рынка

Чтобы рассчитать след от потребления электроэнергии на основе рынка, мы сопоставляем объем приобретаемой Google возобновляемой энергии с нагрузкой в энергосистеме соответствующего центра обработки данных в соответствии со стандартами GHGP.

Выбросы на основе рынка рассчитываются за год. При этом учитывается фактический объем возобновляемой энергии, произведенной нашими поставщиками, и энергии, потребленной в каждом местоположении. Выбросы сферы охвата 2 на основе рынка рассчитываются с использованием общедоступных годовых коэффициентов выбросов от электросетей. Эти данные предоставляются государственными организациями, такими как Международное энергетическое агентство и Агентство по охране окружающей среды США.

Совокупный годовой объем выбросов на основе рынка рассчитывается для наших центров обработки данных в каждом регионе, где мы покупаем возобновляемую электроэнергию. Выбросы от потребления электроэнергии на основе местоположения уменьшаются с помощью коэффициента потребленной в регионе возобновляемой энергии за предыдущий год. Этот коэффициент умножается на показатели выбросов для отдельных местоположений в соответствующем регионе. Полученные данные используются в ежемесячных отчетах о выбросах на основе рынка с разбивкой по клиентам.

Коэффициент на основе рынка обновляется один раз в год, поскольку он базируется на расчетах выбросов на основе рынка для Google в целом. По этой причине отчеты о выбросах на основе рынка не отражают текущую динамику производства возобновляемой энергии и закупок электричества компанией Google. Они лишь показывают такую активность за предыдущий год.

Согласно инструкциям GHGP для сферы охвата 2, заявлять о нулевом уровне выбросов при покупке возобновляемой энергии можно лишь в тех случаях, когда эта энергия производится и потребляется в одном и том же регионе и в разумные сроки.

Обратите внимание, что при расчете выбросов на основе местоположения и на основе рынка используются разные коэффициенты выбросов.

• Для расчетов на основе местоположения используются часовые коэффициенты выбросов парниковых газов. Это связано с тем, что производители электроэнергии, поставляющие ее в сеть, постоянно меняются и такие коэффициенты позволяют учитывать микс источников для каждого отдельного часа. При сопоставлении с почасовыми данными о нагрузке в энергосистеме этот метод расчета позволяет определить объем выбросов, учитывающий взаимосвязь между спросом на электроэнергию в сети и удовлетворяющими его ресурсами. Затем эти данные агрегируются для получения дневных показателей выбросов, используемых при распределении. Это позволяет рассчитать углеродный след от потребления электроэнергии внутренним сервисом на основе местоположения для определенного дня и местоположения.
• Для расчетов на основе рынка используются годовые коэффициенты выбросов парниковых газов. Это связано с тем, что такие коэффициенты чаще всего используются компаниями в расчетах для других сфер охвата. Эти коэффициенты в сочетании с данными о вкладе безуглеродной электроэнергии, приобретаемой компанией Google, – хороший источник данных для отчетов о выбросах сферы охвата 3.

Углеродный след от потребления электроэнергии

Углеродный след от потребления электроэнергии: распределение по рекламным сервисам Google

Google – это огромное количество различных сервисов, поэтому в первую очередь необходимо определить, какие внутренние сервисы связаны с показом рекламы, а затем – измерить выбросы от каждого из них.

Для каждого внутреннего сервиса определяется суммарное количество выбросов за день в каждом местоположении, где находятся серверы.

Углеродный след от потребления электроэнергии: распределение по клиентам

Выполнив описанные выше действия, мы получаем общий углеродный след для рекламных сервисов Google с разбивкой по внутренним сервисам, местоположениям и дням. Следующий шаг – назначение углеродного следа от этих сервисов отдельным клиентам с агрегированием на нужном уровне (в этом случае мы предоставляем данные для аккаунта за месяц).

Выполняя такие расчеты, мы опираемся на данные об уровне активности, в том числе из журналов. Это гарантирует, что отдельному аккаунту доля выбросов назначается только в том случае, если в указанный день в определенном центре обработки данных для этого клиента выполнялись внутренние операции, связанные с показом рекламы.

Неэлектрические источники выбросов

Неэлектрические источники выбросов

Производство электроэнергии – основной, но не единственный источник выбросов углекислого газа от рекламных сервисов Google.

При расчете углеродного следа для Google Рекламы используются потоки данных о неэлектрических источниках из кадастра выбросов компании Google. Поэтому информация о выбросах от неэлектрических источников рассчитывается и добавляется к общим показателям не так часто и она не настолько подробна, как данные о выбросах от производства электроэнергии. Выбросы от потребления электроэнергии измеряются почасово и для каждого местоположения, а выбросы от других источников – по месяцам или годам и без географической привязки. Обратите внимание, что данные Google о совокупных выбросах от оборудования и зданий в центрах обработки данных не были заверены третьей стороной.

Чтобы распределить выбросы компании от неэлектрических источников по отдельным клиентам, мы используем коэффициент распределения. Он рассчитывается как отношение электроэнергии, потраченной на рекламную деятельность клиента, ко всей электроэнергии, потребленной компанией Google. Этот коэффициент умножается на объем выбросов от каждого источника, определенный, как описано здесь.

• Совокупные выбросы от оборудования в центрах обработки данных. Этот источник выбросов охватывает добычу и переработку материалов и их транспортировку к местам производства оборудования, а также выбросы, связанные с процессом производства. Используя анализ жизненного цикла, мы определяем совокупные выбросы от каждой единицы оборудования в центре обработки данных. Затем эти выбросы распределяются на четырехлетний период амортизации и рассчитывается годовая углеродная нагрузка для каждой единицы оборудования.
  Общее количество машин, находящихся в центрах обработки данных Google, и суммарные выбросы от всего оборудования обновляются ежемесячно. При этом добавляются новые машины и удаляются те, которые проработали четыре года.
• Совокупные выбросы от зданий в центрах обработки данных. Этот источник выбросов охватывает добычу и переработку материалов и их транспортировку к местам строительства центров обработки данных, а также выбросы, связанные с процессом строительства, включая инженерные работы, такие как установка систем охлаждения и электроснабжения. Используя анализ жизненного цикла, мы установили выбросы от строительства центра обработки данных, которые затем корректируются в большую или меньшую сторону в зависимости от объема размещенных в нем вычислительных ресурсов. Полученный объем выбросов распределяется на 20-летний период амортизации (срок выбран в соответствии с нашими стандартами финансовой отчетности).
  Каждый месяц мы добавляем новые постройки в расчеты совокупных выбросов от зданий.
• Ископаемое топливо, сжигаемое на месте. Этот источник выбросов охватывает все виды использования топлива в центрах обработки данных, например для резервного питания, нагрева воды, отопления и заправки транспортных средств автопарка. Ежегодно в рамках составления отчетов о выбросах мы собираем все данные об использовании ископаемого топлива, суммируем их и рассчитываем для них углеродный след.
  Показатель суммарных выбросов от сжигания топлива в центрах обработки данных, используемый при расчете углеродного следа для Google Рекламы, обновляется каждый год.
• Командировки и ежедневные поездки сотрудников. Этот источник выбросов охватывает командировки и ежедневные поездки сотрудников, работающих в центрах обработки данных. Каждый год мы собираем данные о командировках сотрудников и оцениваем способы, которыми они добираются на работу, а затем рассчитываем суммарные глобальные выбросы от этих действий. Этот суммарный показатель умножается на коэффициент, равный отношению числа сотрудников центра к общему числу сотрудников Google, чтобы определить суммарные выбросы для отдельного центра обработки данных.
  Показатель суммарных выбросов от командировок и ежедневных поездок сотрудников, используемый при расчете углеродного следа для Google Рекламы, обновляется каждый год.

Потребление электроэнергии

В этом разделе описывается используемый нами метод расчета потребления электроэнергии "снизу вверх".

Во-первых, каждая машина выполняет задачи для одного или нескольких внутренних сервисов. Мы ведем учет использования каждой машины внутренними сервисами за каждый отдельный час. Аналогичным образом отслеживается потребление электроэнергии каждой машиной за каждый отдельный час.

Машина может потребять энергию при выполнении рабочей нагрузки (динамическое потребление) или при бездействии (потребление в режиме бездействия). Поэтому, чтобы распределить энергопотребление между внутренними сервисами, мы используем два разных метода:

• Часовое динамическое потребление каждой машины распределяется между внутренними сервисами, которые использовались на ней в этот час. При рабочей нагрузке основным источником потребления энергии выступает центральный процессор. Мы отслеживаем использование ЦП для каждой машины и внутреннего сервиса, который к ней обращался. Если машина использовалась только одним внутренним сервисом, то ему назначается весь объем динамического потребления. Если же на ней выполнялись задачи для нескольких внутренних сервисов, объем динамического потребления распределяется между этими сервисами пропорционально с учетом создаваемой ими нагрузки на ЦП.
• Потребление энергии в режиме бездействия назначается внутренним сервисам Google в соответствии с распределением ресурсов в центре обработки данных. Важная причина, по которой мы используем режим бездействия, – стремление обеспечить постоянную готовность вычислительных ресурсов (ЦП, ОЗУ, HDD, SDD) к выполнению потенциально объемных задач без задержек и прерываний. Потребление в режиме бездействия распределяется на основе уровня приобретенных вычислительных ресурсов, независимо от того, используются ли эти ресурсы внутренними сервисами. Таким образом, это потребление энергии назначается всем внутренним сервисам в каждом центре обработки данных.

Также каждой машине в центре обработки данных назначаются дополнительные энергозатраты (на освещение, охлаждение и питание). Мы измеряем это потребление на уровне здания и более точно оцениваем его на уровне субздания, используя проверенные алгоритмы в рамках нашей системы мониторинга эффективности использования электроэнергии. Оценки для субзданий назначаются машинам, работающим в секторах этих субзданий, в тех же пропорциях, что и полное прямое потребление энергии (динамическое и в режиме бездействия).

Затем энергия, необходимая для работы ПО сервисов общей инфраструктуры, распределяется на основе использования этих сервисов внутренними сервисами, находящимся на более высоком уровне. Дополнительные энергозатраты на сервисы общей инфраструктуры включены в это распределение. Оно выполняется на уровне внутренних сервисов (а не машин).

Для некоторых внутренних сервисов недостаточно данных об использовании. В этих случаях мы распределяем потребление энергии общей инфраструктурой, опираясь на собственные данные о расходах.

Выбросы парниковых газов

В этом разделе описывается, как вычисляются показатели Electricity Maps.

Чтобы рассчитать коэффициенты выбросов углекислого газа от сети, сначала берутся данные о производстве электроэнергии, предоставляемые балансирующими организациями. Эти данные позволяют получить представление о суточном энергетическом балансе, отражающем относительное производство энергии разными электростанциями, подключенными к сети. Затем Electricity Maps добавляет данные об импорте и экспорте электроэнергии между взаимосвязанными сетями в режиме реального времени.

После этого из доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) за 2014 г. берутся коэффициенты выбросов от производства электроэнергии для каждого источника, такого как уголь, природный газ и вода, и на их основе рассчитываются средневзвешенные часовые коэффициенты углеродоемкости (объем выбросов на один мегаватт-час произведенной энергии) для каждой электросети. Посмотреть коэффициенты углеродоемкости Electricity Maps можно здесь.

Данные Electricity Maps доступны не для всех местоположений, в которых находятся серверы Google, особенно это касается стран Азии. В случаях, когда нужных данных нет, мы используем среднегодовые коэффициенты углеродоемкости по странам, опубликованные Международным энергетическим агентством.

Мы находим коэффициенты углеродоемкости для каждого местоположения, где расположены наши серверы. Затем мы умножаем часовой показатель энергопотребления для каждого внутреннего сервиса в каждом местоположении на соответствующий коэффициент углеродоемкости для этого местоположения. В результате получаем углеродный след от потребления электроэнергии внутренним сервисом в нужный час и в нужном местоположении. Каждые 24 часа мы суммируем данные и получаем дневной углеродный след от каждого внутреннего сервиса в каждом местоположении.

Распределение по клиентам

Так как на этом этапе уже известны выбросы от каждого внутреннего сервиса, связанного с показом рекламы, для каждого местоположения и дня, мы можем распределить углеродный след по клиентским аккаунтам. На основе данных о действиях, в том числе из журналов и других доступных нам источников, можно установить, какие внутренние процессы выполняются в каждом местоположении для определенного клиента и какая доля задач решается для него сервисами. После получения идентификатора аккаунта и дат происходит следующее:

1. Мы рассчитываем выбросы, связанные с этим аккаунтом, для каждого дня из указанного диапазона и каждого внутреннего сервиса, который использовался.
2. Затем мы агрегируем эти данные, чтобы получить суммарный объем выбросов за указанный день с учетом всех местоположений и внутренних сервисов, которые использовались для этого аккаунта.
3. Затем мы суммируем данные за весь указанный период, чтобы получить общий объем выбросов от этого аккаунта с разбивкой по сферам охвата: 1, 2 (на основе местоположения), 2 (на основе рынка) и 3.
4. Клиент получает эти данные с разбивкой по месяцам.

Чтобы убедиться в точности наших данных, мы проверяем, равна ли сумма величин углеродного следа для отдельных аккаунтов общему показателю для определенного местоположения.