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遥控器指向一台智能电视,显示可供选择的点播视频流服务
多媒体电视视频流。 图片来源:Michael Zech/Alamy Stock Photo
filmchecks.
2020年2月25日13:08

Factcheck:Netflix流媒体视频的碳足迹是多少?

乔治·神谷

乔治·神谷

02.25.20
乔治·神谷

乔治·神谷

2020年2月25日下午1:08
事实核查 Factcheck:Netflix流媒体视频的碳足迹是多少?

流媒体视频的使用在世界范围内呈指数级增长。这些服务与设备、网络基础设施和数据中心的能源使用和碳排放有关。

然而,与最近大量误导性媒体报道相反,流媒体视频对气候的影响相对较小,特别是与其他活动和部门相比。

绘制分析乐动体育app苹果j国际能源署(IEA)和其他可靠的消息来源,我们揭露了一个广为报道的估计观看Netflix 30分钟的排放量的错误假设。这些将实际的气候影响夸大了90倍。

今天,流媒体视频对气候的影响相对较低,这要归功于数据中心、网络和设备的能源效率的迅速提高。但效率增长放缓、反弹效应以及新兴技术的新需求,包括人工智能(AI)和块链,对该行业未来几十年的整体环境影响提出了越来越多的关注。

更新25/11/2020:数据中心和数据传输网络的能源强度数字已经更新,以反映最新的数据和研究。因此,国际能源署(IEA)对2019年1小时流媒体视频的预估目前为36gCO2,低于2020年2月公布的原始分析中的82gCO2。更新的图表和比较还包括2020年6月Shift项目公布的修正值,以及媒体引用的其他最新估计值。乐动体育app苹果j

误导性媒体

最近的一些媒体文章,包括在内纽约邮政,CBC公司,雅虎,数据仓库,小发明,物理.org大人物,重复了“通过观察30分钟的Netflix产生的排放[1.6千克二氧化碳]的声明与距离近4英里相同”。

《卫报》和路透社的头条新闻。”你网易成瘾的真正问题是什么?“碳排放”和“猫咪视频如何引发‘气候变化噩梦’”

这些数字来自于2019年7月报告轮班项目,法国的思考,在线视频的“不可持续和不断增长的影响”。报告称,2018年,流媒体负责超过300米的二氧化碳(MTCO2),相当于来自法国的排放. 轮班项目发表了一篇后续文章2020年6月,为纠正位/字节转换错误,将原来的“每半小时1.6kg”报价下调8倍,改为每半小时0.2kg。

Shift项目的原始“每小时3.2kgco2”估计比a高八倍2014年同行评审研究关于流媒体视频对能源和排放的影响,而他们的“修正”估计为每小时0.4kgCO2,与2014年同行评审的研究类似。

词汇表
一氧化碳2等价物:温室气体可以用二氧化碳当量(CO2eq)来表示。对于给定的量,不同的温室气体在大气中吸收不同量的热量,这个量称为…阅读更多

2014年的研究发现,2011年美国流媒体在生命周期的基础上每小时排放0.42kgCO2e,包括基础设施和设备的制造和处置产生的“具体化”排放。运营产生的排放量(范围与轮班项目分析相当)仅占每小时0.36kgCO2e。乐动体育app苹果j

然而,由于数据中心和网络正在迅速改善每两年翻一番–今天流媒体的能源使用和排放应该大大降低。

仅从用电量来看,最初的Shift项目数据就意味着Netflix一小时的用电量为6.1千瓦时(kWh)。这足够开一辆特斯拉S型车了30公里以上,将LED灯泡持续通电一个月,或一天煮一壶差不多三个月了。修正后的数字意味着一小时的Netflix消耗0.8千瓦时。

1.67亿Netflix用户看着一个平均每天两小时修正后的Shift项目数据表明,Netflix流媒体每年消耗约94太瓦时(TWh),是Netflix报告数据的200倍(2019年0.45TWh).

最近的另一个索赔4频道调度据估计,2017年一首热门歌曲在YouTube上的浏览量达到70亿次–”绝望由路易斯·丰西和扬基爸爸执导,贾斯汀·贝伯主演900千兆瓦时(GWh),或每小时1.66千瓦时. At this rate, YouTube – with每天超过10亿个观看时间–每年将消耗超过600太瓦时(占全球用电量的2.5%),这将超过全球所有数据中心的用电量(约200太瓦时)数据传输网络(约250太瓦时).

很明显,这些数字太高了——但幅度有多大?

有缺陷的假设

这个假设轮班项目分析(主要基于乐动体育app苹果j2015年论文,其假设在20192020)包含一系列缺陷,综合起来,严重夸大了流视频消耗的电能。

最初的“每半小时1.6千克”声称高估了比特率,即流媒体传输过程中每秒传输的数据量,显然是假设了每秒24兆比特(Mbps)的数字,相当于每小时10.8千兆字节(GB)。这个数字比这个数字高六倍2019年Netflix全球平均比特率(大约4.1 Mbps或1.9 GB/hr,不包括蜂窝网络)而且转移率是高清(高清,3 GB/小时)。其他典型的传输速率为7 GB/小时超高清(UHD/4K),0.7 GB/小时标准定义(SD),和移动0.25 GB / HR.

这种差异源于一种假设,即3Mbps显然被错误地转换为每秒3兆字节(MBps),每个字节相当于8位。Shift项目在其2020年6月更新,但没有修改下文讨论的任何其他假设。

下面的图表显示了Shift项目高估流媒体视频用电量的三种方式中的每一种——比如比特率——以及低估实际数字的一个方面。这些其他错误在下面的图表中描述。

从移位项目和碳简短分析中估算用于流媒体视频的数据和电力使用。乐动体育下载app乐动体育app苹果j
Shift项目(SP)流媒体视频的数据和用电估算及分析。左图:比特率,单位为GB/小时。右图:数据中心的用电量(kWh/GB)、数据传输网络(kWh/观看小时)和用于观看的设备(kWh/观看乐动体育app苹果j小时)。*对于数据传输网络,基于3Mbps(1.35 GB/hr)的假定比特率,将移位项目值(单位:kWh/GB)转换为每观看小时kWh,以便与修订后的IEA值进行比较。资料来源:Shift项目和IEA分析。碳纤维简图乐动体育下载app海图.

其次,Shift项目分析高估了数据中心和数据中心的能乐动体育app苹果j源强度内容交付网络(CDN)这项服务的消费者流视频约35倍,相对于数据来源2019年网飞用电量数据用户使用数据.

第三,我的最新分析显示,基于流视频的乐动体育app苹果j平均比特率,Shift项目高估了数据传输网络的能量强度约50倍。这是由于对各种接入模式采用了高能耗和过时的能源使用假设,例如,“移动”的能耗为0.9 kWh/GB,而不是最近的同行评估2019年,4G移动设备将达到0.1-0.2 kWh/GB。

我最初于2020年2月进行的分析表明,Shift项目乐动体育app苹果j对数据传输能量强度(0.15-0.88 kWh/GB)的假设远高于最近的估计(0.025-0.23 kWh/GB)。然而最新研究显示这些基于数据强度值(kWh/GB)为不适当的用于估计高比特率应用(如流视频)的网络能量使用。相反,专家建议使用基于时间的能量强度值(kWh/小时)。因此,我对数据传输能量使用的假设已更新为基于时间的能量强度值。

然而,轮班项目低估设备的能源消耗大约是原来的4倍,因为它假设只有在智能手机(50%)和笔记本电脑(50%)上才能观看。据Netflix然而,70%的观看是在电视上进行的,电视比笔记本电脑(15%的观看量)、平板电脑(10%)和智能手机(5%)的能耗更高。

我的更新分析表明,2019年流动Netflix视频通常乐动体育app苹果j每小时4077kW,每小时约0.077kWh,比换档项目(6.1千瓦时)的原始估计减少80倍,而不是校正估计的10倍。(0.78kwh),如图所示,下面左侧。结果对观看设备的选择,网络连接类型和分辨率的选择非常敏感,如图所示,如图所示。

流视频每小时平均用电量
根据Shift项目(最左边和第二个左边栏)和本文分析(第三个和第四个栏),流式视频每小时的平均用电量(kWh)。右侧还显示了查看设备、网络连接和视频分辨率的一系列场景。对于电话场景,假设Netflix提供“自动”数据设置。资料来源:Shift项目和IEA分析。碳纤维简图乐动体育下载app乐动体育app苹果j海图.

例如,50英寸的LED电视消耗比智能手机(100次)或笔记本电脑(5次)的电力更多。因为手机是极其节能的,数据传输占流媒体时的电力消耗的80%以上。

基于平均观看习惯,我的更新分析表明,查看设备占大多数能源使用(72%),其次是数据传输(乐动体育app苹果j23%)和数据中心(5%)。相比之下,移位项目值表明,由于低估了设备(4x)的能量使用,因此设备占总能源使用的占总能源的2%,同时大致高估数据中心(35x)和数据传输(50X)。

流媒体视频各细分市场用电量份额
根据Shift项目(最左边和第二个左边栏)和本文分析(第三个和第四个左边栏),按流视频分段的用电份额。右侧还显示了查看设备、网络连接和视频分辨率的一系列场景。资料来源:Shift项目和IEA分析。碳纤维简图乐动体育下载app乐动体育app苹果j海图.

占地面积适中

流媒体视频的碳足迹首先取决于上面列出的用电量,然后取决于与每一发电单元相关的二氧化碳排放量。

与其他电力终端用途一样,例如电动车,这意味着流媒体视频的整体占地面积最重视电力是如何产生的.

全球平均电力结构,2019年在Netflix上播放了30分钟的节目,发布量约为0.018kgCO2e(18克,下图第四栏)。这比Shift项目(最左列)原来的1.6千克数字少了90倍,比“修正”后的0.2千克数字(第二列)少了11倍。国际能源机构的估计数也大大低于媒体引用的其他估计数,其中包括22倍于国际能源机构的估计数绝望地要求(引用日期:通道4,的英国广播公司,财富半岛电视台,假设全局平均电网混合)和11倍低于节能索赔800万只鸟箱的景色66ktco2(引用纽约人,欧洲新闻台,福布斯,压边每日邮报). 我估计每小时36gCO2比现在低2100多倍Marks等人(2020年)世卫组织估计,35小时高清视频每小时排放2.68tCO2,即77kgCO2。

每半小时流媒体视频的全球平均碳排放量
根据本文的分析(最上面的小节和第二小节)和国家级电力系统的例子,全球每半小时流媒体视频的平均碳排放量(kgCO2e)。转移项目的估计和其他最近在媒体上引用的说法也包括在内(中间),以及其他活动的背景(底部乐动体育app苹果j)。资料来源:Shift项目和IEA分析。资料来源:Shift项目和IEA分析。碳纤维简图乐动体育下载app海图.

把它放在上下文中,我最新估计的半小时Netflix节目的平均碳足迹相当于开一辆传统汽车大约100米。

但如上图所示,这一数字在很大程度上取决于该国的发电结构。在法国,哪里大约90%的电力来自低碳能源,排放量大约为2gCO2e,相当于行驶10米。

使用国家平均排放系数仍然可能高估排放量,特别是数据中心的排放量。运营大型数据中心的科技公司是企业采购清洁能源的领头羊,约占全球市场份额一半的可再生能源购买协议近年来。

世界许多地区的电力结构也在迅速脱碳。例如,英国的电力排放强度从2008年到2018年下降了近60%. 相比2019年级别,全球电力排放强度瀑布到2030年,国际能源署将增加四分之一声明策略场景一半的时间可持续发展方案.

数字效率

尽管流媒体视频的碳足迹仍然相对较小,但考虑到使用量呈指数级增长,预计总体影响将上升似乎仍然合理。

然而,计算效率已经有了很大的提高,如库米定律”. 这项法律描述了计算能源效率的趋势,自20世纪40年代以来,计算能源效率大约每1.6年翻一番自2000年起每2.7年. 在数据传输网络中也观察到了类似的趋势,包括自2000年以来,能源强度每两年减半.

加上设备和设备寿命短,加速了周转,设备、数据中心和网络的整体库存效率正在迅速提高。

例如,越来越高效的IT硬件(遵循库米定律)和超尺度“自2015年以来,数据中心有助于保持电力需求平面(图表,低于右侧)。今天全世界的数据中心消耗全球用电量的1%,即使在互联网流量增加了两倍自2015年以来,数据中心的“工作量”(衡量服务需求的指标)已经翻了一番多(下图,左下图)。

全球数据中心能源需求(按数据中心类型)
左图:2015-2021年互联网流量、数据中心“工作量”和数据中心能源使用的趋势,相对于2015=100。右图:按数据中心类型划分的全球数据中心能源需求(太瓦时)。资料来源:国际能源署。碳纤维简图乐动体育下载app海图.

除了消费者看不见的变化之外,每天都能看到的技术也有明显的趋势。设备也是变得较小效率更高例如,从阴极射线管液晶显示器屏幕,以及从个人计算机到平板电脑和智能手机。

不断增长的需求

与此相反的是,流媒体的消费正在迅速增长。Netflix订阅去年增长了20%,达到1.67亿,而用电量增长84%.

许多新的视频流云游戏最近几个月也推出了这项服务。特别值得注意的是移动网络视频流量的快速增长,这是以每年55%的速度增长. 手机和平板电脑已经占了超过70%YouTube每天有10亿小时的流量.

流媒体的易访问性导致了大规模的回弹效应,整体流媒体视频消费快速增长。但是数字服务直接和间接影响的复杂性例如流媒体视频、电子书和网上购物,使得量化相对于其他消费形式的净环境影响具有极大的挑战性。

接受我们的免费乐动体育官网对于过去24小时的气候和能量媒体覆盖范围的摘要,或我们的摘要每周简报总结一下我们过去七天的内容。只需在下面输入您的电子邮件:

此外,新兴的数字技术,如机器学习,块链,5克,和虚拟现实,很可能会进一步加速对数据中心和网络服务的需求。研究人员已经开始研究潜力能源和排放这些技术的影响,包括块链机器学习.

当前技术的效率提高的可能性越来越大可能无法跟上步伐随着数据需求的增长。为了降低能源使用和排放增加的风险,需要在研发方面进行投资,开发高效的下一代计算和通信技术,同时继续努力脱碳电力供应.

更广泛的背景

流媒体视频是一种相当低辐射的活动,尤其是与开车去电影院相比。作为消费者,我们可以通过使用更小的设备和屏幕来进一步减少我们的环境足迹,这些设备和屏幕耗电更少。较少更换设备也会有所帮助,因为生产阶段需要80%左右移动设备的生命周期碳排放(和大约三分之一用于电视),和电子废弃物这个问题在世界范围内日益严重。

数据密集度低得多的数字活动,如电子邮件,也引起了媒体对其碳足迹的重大和误导性关注。近期报纸头条英国《金融时报》,的守护者彭博格林有人认为,减少电子邮件可能导致大幅减排–每年超过16000吨在英国,如果每个成年人每天少发一封不必要的电子邮件。这些说法是基于乐动体育app苹果jOVO能源分析假设一封不必要的邮件会释放1gCO210年前的秘密计算.实际上,今天电子邮件的排放量得多,专家有多少钱解释了这些标题如何以及为什么大大高估了避免电子邮件的潜在减排量.

科技公司可以继续在减少流媒体对环境的影响方面发挥重要作用,包括通过进一步努力提高能源效率——无论是在短期内还是在短期内使用新技术开发下一代技术,投资可再生能源为数据中心和网络供电。

可持续的设计和编码也会有所帮助,例如进一步改进视频压缩. A最近的研究探索了将YouTube音乐视频转换为仅在后台播放的音频的潜在能量和减排。

重要的是要记住,与其他部门相比,数字技术的排放规模,其中数字技术占主导地位约占全球碳排放量的1.5%.

所有部门和技术有助于实现巴黎协定数字技术也不例外。事实上,数字技术,比如人工智能,有助于加速气候行动. 但是,如果没有健全的气候政策,人工智能最终可能只是帮助降低石油开采成本延长燃煤电厂的寿命.

毋庸置疑的是,有必要密切关注Netflix和其他数字技术和服务的爆炸性增长,以确保社会获得最大利益,同时尽量减少负面后果,包括用电和碳排放。

这需要严谨的分析、公司领导、健全的政策和知情的公民,而不是依靠误导性的媒体报道。乐动体育app苹果j

方法和来源

本文对流乐动体育app苹果j媒体视频的碳强度进行的分析基于一系列的来源和假设,计算时间为2019年或可能的最近一年。

更新日期:2020年11月25日:此分析已更新,乐动体育app苹果j以包括有关观看时间的新数据和关于高比特率数据传输网络的能源使用特性的新研究,以及2020年6月发布的Shift项目的修订估计。这一更新还与媒体广泛引用的其他估计数进行了比较。

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