一、信息和通信技術(shù)隱藏的能源成本
在2013年，相當(dāng)一小部分的全球人口在家庭和辦公室中使用超過140億的連網(wǎng)設(shè)備。隨著需要為越來越多的人滿足日益多樣化的需求，到2020年連網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量預(yù)計將飆升至500億。按此趨勢，2025年通信領(lǐng)域的能源需求將猛增至每年1140TWh——超過目前加拿大和德國每年用電量的總和。當(dāng)設(shè)備處于“準備和等待”的狀態(tài)，但不執(zhí)行任何特定功能時，大部分能量會被消耗掉。
在當(dāng)前狀態(tài)下，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備存在一個內(nèi)在的悖論。它們擁有巨大的潛力，在許多部門和服務(wù)中提供了多樣化的效率，但它們遠遠沒有激發(fā)自己的潛能以實現(xiàn)高效節(jié)能。技術(shù)方案可以減少網(wǎng)絡(luò)連接的能量消耗，但需要政策來推動實施。本報告的目的在于為數(shù)字化社會的利益優(yōu)化奠定基礎(chǔ)的同時，大大降低能源足跡。低功耗聯(lián)網(wǎng)的家庭和辦公室的愿景是旨在確保“高效節(jié)能”是“智能”的一個核心特征。
所有類型的設(shè)備都擁有了網(wǎng)絡(luò)連接性，這預(yù)示著一個關(guān)鍵性的進步，即可持續(xù)能源供應(yīng)和使用。信息和通信技術(shù)的進步開拓了各個領(lǐng)域運營最優(yōu)化的潛能，如運輸和物流、建筑管理、制造業(yè)、電力分配和消費等。使用基于信息和通信技術(shù)的解決方案可以促進能源安全和普遍能源獲取。在消費者層面，個人可從音頻/視頻娛樂應(yīng)用程序中隨時得到更多的不同類型的數(shù)據(jù)和資料，使他們能夠更好地記錄日常生活或遠程訪問服務(wù)。許多以前孤立的使用相對簡單功能的電器和設(shè)備，現(xiàn)在可以遠程控制，并且能夠與其他設(shè)備進行交互。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的使用率——“網(wǎng)絡(luò)待機”模式即“永遠在線”到2020年可能達到500億，在2030年提高到1000億，并在接下來的十年中提升到5000億 。
隨著網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用范圍的擴大，個人和社會將受益于更快地訪問多種類型的數(shù)據(jù)和服務(wù);然而，“連接”卻導(dǎo)致全球電力需求增長的速度驚人。信息和通信技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)廣泛擴展到終端產(chǎn)品的使用。第一類包括所有處理和傳送數(shù)據(jù)的設(shè)備：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)本身和智能網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)作為一個整體;第二大類為邊緣設(shè)備——如打印機和機頂盒等不需要網(wǎng)絡(luò)運行的設(shè)備，但可以對網(wǎng)絡(luò)信號作出響應(yīng)。所有這些技術(shù)即使在不使用時也消耗能量。從全球來看，2008年，具有網(wǎng)絡(luò)功能的設(shè)備耗能420 TWh，相當(dāng)于法國目前的電力消耗量;到2013年，這一需求已經(jīng)增長到616 TWh，超過加拿大當(dāng)前的電力消耗量。隨著越來越多的設(shè)備和服務(wù)在設(shè)計中納入連網(wǎng)能力，預(yù)計到2025年全球網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能源需求將達到1140 TWh左右。
在用戶層面，家庭和企業(yè)使用這些設(shè)備會抬高電費。在全球范圍內(nèi)，使用這些設(shè)備將帶動電力需求和更多能源基礎(chǔ)設(shè)施的相應(yīng)需求。2025年全球連網(wǎng)設(shè)備的能源需求預(yù)計達到1140 TWh，相當(dāng)于目前全球耗電量的6%，超過俄羅斯目前的耗電量。考慮到最近相關(guān)預(yù)測顯示，市場對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的需求將比預(yù)期以更快的速度擴大，相關(guān)的能源需求可能比預(yù)期速度增長的更快。
按目前和預(yù)測的趨勢，網(wǎng)絡(luò)待機的能源需求是一個需要提起重視的問題。目前，許多設(shè)備在能源管理方面都沒有被優(yōu)化，大多數(shù)是“充分的”維持網(wǎng)絡(luò)連接，也就是說它們不能夠完全斷電，始終保持連網(wǎng)狀態(tài)。雖然信息和通信技術(shù)可以使所有部門有效地節(jié)約能源，但目前很少有市場激勵以保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身是節(jié)能的。實際上，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備80%的耗電量只是為了保持網(wǎng)絡(luò)連接。每個設(shè)備的用電量是很小的，但大規(guī)模部署和廣泛使用使得總耗電量變得相當(dāng)大。
二、節(jié)能潛力的巨大機遇
國際能源署(IEA)分析表示，執(zhí)行最佳可行技術(shù)和方案可以減少超過60%的電力需求。實施一系列的技術(shù)和方案使連網(wǎng)設(shè)備可以中斷電源或降低能源需求，而不失去提供網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)的能力。硬件、軟件、通信協(xié)議和技術(shù)標準的進一步發(fā)展對支持節(jié)能將發(fā)揮關(guān)鍵作用。在許多情況下，這些解決方案的實施需要制造商或消費者付出最小的額外努力或費用。
更好地協(xié)調(diào)能源消費與實際功能，對節(jié)約能源具有很大潛力。實現(xiàn)這種潛力的關(guān)鍵步驟是，確保在不執(zhí)行主要功能(如傳送或錄制電視節(jié)目、加熱食物或水)的時候，此類設(shè)備的功率盡快下降到低功率模式，并盡可能長時間地保持這種模式。通過將連網(wǎng)設(shè)備斷電和降低待機時段的耗電量，將大大提高全球能源效率——預(yù)計到2020年將每年減少待機耗電量近600 TWh，超過加拿大和芬蘭的當(dāng)前耗電量的總和。
三、提高能源效率的方案和行動
《國際能源署(IEA)關(guān)于高效網(wǎng)絡(luò)和高效連網(wǎng)產(chǎn)品的指導(dǎo)原則》概述了有效的網(wǎng)絡(luò)待機技術(shù)和政策。使每個連網(wǎng)設(shè)備更加節(jié)能是至關(guān)重要的，通過綜合、系統(tǒng)的方法，解決不同類型的能源消耗，確定從硬件、軟件到通信協(xié)議一系列的有效行動，從而實現(xiàn)充分的節(jié)能效果。技術(shù)方案包括軟件和硬件的調(diào)整，使設(shè)備斷電時仍保持網(wǎng)絡(luò)連接或斷電卻維持網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)。其他的硬件和軟件解決方案是使設(shè)備按電力需求的比例進行實際工作，從而在處理和傳送較少數(shù)據(jù)時降低能量消耗。某些情況下，在網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議或網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)方面的改變，能夠使設(shè)備更加節(jié)能。移動產(chǎn)品在這方面是領(lǐng)先者——一些只需低至0.5毫瓦的電量就能提供網(wǎng)絡(luò)連接。這清楚地顯示出，只需接近0瓦特的電量就能提供網(wǎng)絡(luò)連接是可以實現(xiàn)的。
網(wǎng)絡(luò)待機解決方案的開發(fā)和實施需要大范圍的利益相關(guān)者的積極行動。各方必須共同努力;其機遇和成果在很大程度上取決于價值鏈上其他利益相關(guān)者所采取的行動。
決策者：在價值鏈的不同部分的中起到研究發(fā)展政策和措施的作用，主要從事節(jié)能工作并確保發(fā)展能源設(shè)備和系統(tǒng)的合理性，并且提供鼓勵措施，建立市場驅(qū)動因素。
標準開發(fā)組織和知識產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商：為節(jié)能軟件和硬件的解決方案提供基礎(chǔ)和技術(shù)標準。
軟件和硬件開發(fā)商：設(shè)計出供設(shè)備制造商使用的解決方案。
設(shè)備制造商：整合軟件和硬件的方案，測定設(shè)備的能耗特性和節(jié)能特點。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者：對什么樣的設(shè)備能夠連網(wǎng)，以及如何使他們成為網(wǎng)絡(luò)的一部分建立條款;確保在網(wǎng)絡(luò)通信中所有連接的設(shè)備都支持節(jié)能。
服務(wù)供應(yīng)商：為終端客戶提供互聯(lián)網(wǎng)或其他數(shù)字化服務(wù)，使他們能夠管理批量采購并部署大量設(shè)備;他們有助于創(chuàng)造一個高效節(jié)能設(shè)備的市場。
電信行業(yè)：確保制定和實施支持節(jié)能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。
消費者：在適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)下，做出高效節(jié)能的購買決策和調(diào)整設(shè)備以減少能源消耗。
四、為什么政策有主導(dǎo)作用
在缺乏對節(jié)能強有力的市場驅(qū)動力時，全球政策需要協(xié)調(diào)發(fā)揮作用，來控制設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)待機模式下不斷上升的用電需求。政府需要迅速采取行動，以解決網(wǎng)絡(luò)待機并避免不必要的能源浪費。目前針對單機待機的政策和程序(例如，用于電視中)不能直接轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)待機中，但其政策框架中的一些元素為支持長期的變化迅速奠定了基礎(chǔ)。世界各國政府已開始通過多種政策手段來解決網(wǎng)絡(luò)待機的功耗問題，有些已經(jīng)實施了措施：韓國和歐盟已制定相關(guān)政策，美國也開始通過與業(yè)界達成協(xié)議來解決這類設(shè)備的問題，瑞士正在試行一個涉及服務(wù)供應(yīng)商的消費者宣傳方案。
可以選擇實施一系列的政策，比如：
最低能效要求(MEPS)設(shè)置了功率極限，設(shè)備必須符合要求才能在市場上銷售。
能效標簽向消費者提供設(shè)備能耗特性的信息。
行業(yè)和政府之間的自愿協(xié)議，公司一旦簽約就需要遵守一系列要求和目標。
激勵和獎勵為行業(yè)或其他利益相關(guān)者提供動力(如開發(fā)高效節(jié)能方案的研究機構(gòu))。
認證計劃是標準化評價，為設(shè)備提供關(guān)于一個設(shè)備的能量性能與其他相同或相似種類對比的信息。
五、實施行動計劃中全球合作的重要性
信息與通信技術(shù)的全球化屬性，要求整個價值鏈中的政策和技術(shù)務(wù)必進行合作，這意味著所有利益相關(guān)者都要參與。因為驅(qū)動網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)和大多數(shù)具有網(wǎng)絡(luò)功能的設(shè)備是在全球市場交易，國際合作和政府間的資源統(tǒng)籌是最有效的方法。政府和行業(yè)應(yīng)共同努力，統(tǒng)籌投資去開發(fā)測試程序和方法，以及進一步研究連網(wǎng)設(shè)備的精確操作和能源需求。
在“待機1瓦特”(1-watt plan for standby)計劃之后，國際能源署(IEA)提出了一個新的行動計劃。該計劃屬于全球合作，涉及所有利益相關(guān)者。國際能源署將國際能源署“實施終端設(shè)備節(jié)能合作計劃的實施協(xié)議”(4E)以及“部長級清潔能源超高效設(shè)備和電器部署(SEAD)倡議”聯(lián)合起來，合作開發(fā)網(wǎng)絡(luò)待機的行動計劃。該計劃為優(yōu)化數(shù)字化社會的利益提供了基礎(chǔ)，同時大大降低了相關(guān)的能源足跡。知識和經(jīng)驗的交流，以及資源和數(shù)據(jù)共享，將加快開發(fā)共同方法和政策的步伐。
該行動計劃對政府列出了三個主要建議：
1.在明確的、可測量的節(jié)能目標框架下制定政策：
提升連網(wǎng)設(shè)備的電源管理;
鼓勵在網(wǎng)絡(luò)連接低功耗模式下減少能源消耗;
幫助消費者減少他們的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的能耗;
鼓勵連網(wǎng)設(shè)備及系統(tǒng)節(jié)能解決方案的開發(fā)和獲取。
2.加強國際合作，為制定決策開發(fā)技術(shù)基礎(chǔ)，包括三個關(guān)鍵因素：
能源效率指標;
數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)共享;
開發(fā)國際標準的定義、指標和測試程序。
3.在建立或支持國際行動的工作中，提升數(shù)字化經(jīng)濟大背景下的能源效率，政府應(yīng)集中力量實現(xiàn)以下兩個目標：
建立國際政策平臺，促進對話、信息共享、趨勢跟蹤和解決方案的共同開發(fā);
建立國際政策和產(chǎn)業(yè)平臺，促進關(guān)于確保連網(wǎng)設(shè)備和系統(tǒng)高效節(jié)能的對話，緊跟技術(shù)發(fā)展趨勢，從而使開發(fā)、部署和使用節(jié)能設(shè)備成為戰(zhàn)略重點。
實現(xiàn)低功耗的網(wǎng)絡(luò)家庭和辦公室這一計劃和愿景，以及確保“高效節(jié)能”是“智能”的一個核心特點，需要依靠各國政府和其他利益相關(guān)方積極采取行動。需要在重點領(lǐng)域建立全球監(jiān)管和戰(zhàn)略協(xié)作，加快推進制定政策和開發(fā)解決方案所需的國際標準和其他程序，制定確保這些方案得以實施的國家計劃，同時建立長期合作機制。
