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多媒体电视视频流。 图片来源:Michael Zech / Alamy Stock Photo
FACTCHECKS
2020年2月25日13:08

事实核查:Netflix流媒体视频的碳足迹是什么?

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
Factchecks 事实核查:Netflix流媒体视频的碳足迹是什么?

流媒体视频的使用在世界各地呈指数级增长。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。金博宝188备用地址

然而,出乎误导最近媒体报道的转换,视频流对气候的影响仍然相对较小,尤其是相较于其他活动和部门。

绘制分析国际能源局金博宝188备用地址(IEA)和其他可信的消息来源,我们从看Netflix的30分钟暴露在排放的一个广泛的报道估计有缺陷的假设。这些夸大最多的实际气候影响到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快速提高。但效率增长放缓、反弹效应和新兴技术的新需求,包括金博宝188备用地址人工智能(AI)和区块链,提高了对未来几十年来对该部门的整体环境影响的担忧。

更新25/11/2020:数据中心金博宝188备用地址和数据传输网络的能耗数字已更新,以反映最近的数据和研究。其结果是,中央IEA估计,到2019年视频流一小时,现在是36gCO2,从82gCO2发表在2020年二月原来的分析下来更新的图表和比较还包括由移位工程2020年6月公布的修正值,以及由媒体援引其他最近的估计。

误导性媒体

最近的一些媒体文章,包括在内纽约邮政CBC.雅虎DWGizmodoPhys.orgBigThink,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。”你对Netflix上瘾的真正问题是什么?“碳排放”和“猫视频如何导致‘气候变化噩梦’”

这些数字来自于2019年7月报告转移项目,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量.转移项目发表后续文章2020年6月修正了一个比特/字节转换错误,将原来的“每半小时1.6公斤”的报价下调了8倍,至每半小时0.2公斤。

Shift项目的原始“每小时3.2kgco2”估计比a高八倍2014年同行评议的研究关于流媒体视频金博宝188备用地址的能量和排放影响,虽然其“纠正”每小时0.4kgco2的估计与2014年同行评审研究类似。

术语表
CO.2相等的:温室气体可以用二氧化碳当量或CO2eq来表示。对于给定的量,不同的温室气体在大气中捕获不同量的热量,这个量被称为……阅读更多

2014年的研究发现,2011年美国的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”排放。运行产生的排放量——在范围上与轮班项目分析相当——仅占每小时0.36kgCO2e。

但是,因为数据中心的能量效率和金博宝188备用地址网络正在迅速改善-每两年翻一番-现金博宝188备用地址在流媒体的能源使用和排放应该大大降低。

从“Shift项目”的原始数据来看,Netflix 1小时的耗电量为6.1千瓦时。这足够开一辆特斯拉Model S了超过30公里,持续供电一个月的LED灯泡,或每天煮一壶水差不多三个月了。修正后的数据显示,Netflix每小时的耗电量为0.8千瓦时。

16700万Netflix订阅者看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),比Netflix报告的数据大200倍(2019年0.45太瓦时).

另一个最近的要求是频道4派遣据估计,2017年一首热门歌曲在YouTube上的浏览量达到了70亿次——”绝望,由路易斯·方西和洋基老爹,由贾斯汀·比伯主演9千兆瓦时(GWh)的电力,或1.66千瓦时每观看一小时.以此速度,YouTube - 与每天超过10亿个观看时间-每年将消耗600太瓦时以上(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(~ 200太瓦时)信息和数据传输网络(~ 250太瓦时).

很明显,这些数字太高 - 但是多少钱?

有缺陷的假设

假设转移项目分析背后(主要基于2015年的论文,其假设已被显着修订20192020)包含一系列缺陷,这些缺陷加在一起,严重夸大了流式视频所消耗的电量。

原来的“每半小时1.6公斤”权利要求高估比特率,数据量的流传输期间,每个第二,显然假设每秒(Mbps)的24兆比特,相当于每小时10.8千兆字节(GB)的图。这比高出六倍2019年Netflix的全球平均比特率(周围4.1 Mbps或1.9 GB /小时,不包括蜂窝网络)和三倍以上的转移率高清(HD,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/hr标准定义(SD),0.25 GB/hr的移动

这种差异源于一个假设,即3Mbps显然在错误中被转换为3Mbps,每个字节相当于8位。Shift项目更正了这个错误2020年6月更新,但没有修改下文讨论的其他假设。

下图显示了Shift项目高估流媒体视频用电量(如比特率)的三种方式,以及低估实际数字的一个领域。图表下面的文字描述了其他错误。

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。金宝搏bet188
从移位项目(SP)流媒体视频和电力使用的数据和电力使用估计。左图:比特率,每小时GB。右图:数据中心(KWH / GB),数据传输网络(每次观看小时的KWH)和用于观看的设备(每次观看小时的设备)。*对于数据传输网络中,移项目的值(单位为kWh / GB)转化成每千瓦时基于它们3Mbps的的比特率假定观看小时(1.35 GB /小时),用于与所述修改后的IEA值进行比较的目的。资料来源:转移项目和国际能源署的分析。通过碳简短使用图表金宝搏bet188高级园林

第二,Shift项目的分析高估了数据中心的能源强度金博宝188备用地址内容交付网络(CDN)相对于数据来源的数据,为消费者提供流媒体视频服务的用户增加了约35倍2019年Netflix用电量数据用户使用数据

第三,我的最新分析显示,Shift项目基于流媒体视频的平均比特率,将数据传输网络的能量强度高估了约50倍。金博宝188备用地址这是对各种接入模式使用高而过时的能源使用假设的结果——例如,与“移动”相比,为0.9 kWh金博宝188备用地址/GB这是最近同行评议的估计在2019年4G移动通信中,约为0.1-0.2 kWh/GB。

我在2020年2月的原始分析显示,Shift项目对数据传输能量强度的假设(0.15-0.88 kWh/GB)远高于最近的估计(0.025-0.23kWh/GB)。金博宝188备用地址然而,最新研究表明这一点基于数据的强度值(千瓦时/ GB)是不适当的用于估计高比特率应用(如流视频)的网络能耗。金博宝188备用地址相反,专家建议使用基于时间的金博宝188备用地址能源强度值(每观看小时千瓦时)。因此,我对数据传输能量使用的假设已经更新为金博宝188备用地址基于时间的金博宝188备用地址能量强度值。

然而,移项目低估了设备的能金博宝188备用地址量消耗约为4倍,因为它假设仅在智能手机(50%)和笔记本电脑上发生查看(50%)。根据Netflix然而,70%的观看是在电视上进行的,这比笔记本电脑(观看比例为15%)、平板电脑(10%)和智能手机(5%)的能源消耗要高金博宝188备用地址得多。

我的更新分析表明,2019年流动Netflix视频通常每小时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。

流媒体视频每小时的平均用电量
根据Shift项目(最左边和左边第二栏)和本文的分析(第三和第四栏),流媒体视频每小时的平均用电量(kWh)。右侧还显示了一系列查看设备、网络连接和视频分辨率的场景。对于手机场景,假设Netflix的“自动”数据设置。资料来源:转移项目和国际能源署的分析。通过碳简短使用图表金宝搏bet188高级园林

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%金博宝188备用地址以上。

根据平均观看习惯,我的最新分析显示,观看设备占了大部分能源消耗(72%),其次是数据传输(23%)和数据中心(5%)。金博宝188备用地址相比之下,Shift项目的数值显示,由于低估了设备的能源使用(4倍),而大大高估了数据中心(35倍)和数据传输(50倍)的能源使用,设备占总能源使用的不到2%。金博宝188备用地址

视频流按段分配用电量
根据Shift项目(最左边和左边第二栏)和本文的分析(左边第三和第四栏),流媒体视频的分段用电份额。右侧还显示了一系列查看设备、网络连接和视频分辨率的场景。资料来源:转移项目和国际能源署的分析。通过碳简短使用图表金宝搏bet188高级园林

适度足迹

流媒体视频的碳足迹首先取决于如上所述的电力使用量,然后是与每个发电单元相关的二氧化碳排放。

与其他电力最终用途一样,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是如何产生的

由的全球平均电力结构在周围0.018kgCO2e释放2019流上Netflix的30分钟的节目(18克,在图表中第四列,下文)。这比从移位项目(最左列)和11倍小于0.2公斤(第二列)的“校正”图原1.6公斤图少约90倍。国际能源署估计也基本上大于在媒体援引其他估计降低,包括比下22倍Despacito索赔(引用4频道, 这BBC.财富半岛电视台,假设全局平均电网混合)和11倍低于通过节约能源来索赔金博宝188备用地址800万只鸟箱的景色66ktco2(引用《纽约客》福布斯靠背英国《每日邮报》).我估计每小时36克二氧化碳比马克等人(2020年)他估计35小时的高清视频会释放2.68吨二氧化碳,或者说每小时77千克二氧化碳。

全球每半小时流媒体视频的平均碳排放量
根据本文的分析(最顶层栏和第二条)和国家级电力系统的例子,每半小时流媒体视频(KGCO2E)的全局平均碳排放量。转移项目的估计和其他媒体中所引用的最近索赔还包括(中间)以及上下文(底部)的其他活动。资料来源:转移项目和国际能源署的分析。资料来源:转移项目和国际能源署的分析。通过碳简短使用图表金宝搏bet188高级园林

举个例子,我对Netflix半个小时节目的平均碳足迹的最新估计,相当于开一辆传统汽车行驶大约100米。

但如上图表所示,这个数字在很大程度上取决于该国的问题的发电组合。在法国,在哪里大约90%的电力来自低碳能源在美国,二氧化碳排放量约为2克,相当于开车行驶10米。

使用国家平均排放因子仍然可能高估排放量,特别是来自数据中心的排放量。运营大型数据中心的技术公司是清洁能源企业采购的领导者,占比约为50%金博宝188备用地址可再生能源购买协议的一半近年来。

电力混合物在世界许多地区也迅速脱碳。例如,英国电力排放强度2008年至2018年间下降了近60%.相比2019年级别,即全球电力排放强度瀑布到2030年,国际能源署将减少四分之一规定政策的场景而且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温和,但考虑到使用量呈指数级增长,预计其总体影响将会上升似乎仍是合理的。

然而,计算效率已经有了很大的提高,如Koomey的法律”。这条定律描述了计算能源效率的趋势,自20世纪40年代以来,计算能源金博宝188备用地址效率大约每1.6年翻一番自2000年以来每2.7岁.在数据传输网络中也观察到类似的趋势金博宝188备用地址自2000年以来,能源强度每两年减半

再加上设备和设备寿命短(这加快了周转),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(追随Koomey的法律)和重大转变为“超大型“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占全球用电量的1%,即使互联网流量增加了两倍自2015年以来,数据中心“工作负载” - 服务需求的衡量标准 - 具有一倍多(左侧图表)。

按数据中心类型划分的全球数据中心能源需金博宝188备用地址求
左:互联网流量的趋势,数据中心“工作负载”和数据中心能量使用,2015-2021,相对于2015 = 100。金博宝188备用地址右:全球数据中心通过数据中心类型(Terawatt小金博宝188备用地址时)的能源需求。来源:IEA。通过碳简短使用图表金宝搏bet188高级园林

除了消费者看不到的变化外,日常可见的科技趋势也很明显。设备也变得更有效率,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

符合所有这些,这是流媒体媒体的消耗迅速增长。Netflix订阅去年增长了20%,达到1.67亿,而用电量增长84%

许多新视频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,这是每年增长55%.手机和平板电脑已经占了其中的一部分超过70%YouTube上每天有10亿小时的流量

访问流媒体的便捷性导致了巨大的反弹效应,整体流媒体视频消费迅速增长。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,使得量化网络环境影响变得非常具有挑战性,相对于其他消费形式。

收到我们的自由118bet网址多少 对于过去24小时的气候和能量媒体覆盖范围的摘要,或我们的摘要金博宝188备用地址118bet网址多少 浏览我们过去七天的内容。请在下面输入您的电子邮件:

此外,新兴的数字技术,如机器学习区块链5克,虚拟现实,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这种可能性金博宝188备用地址能源和排放这些技术的影响,包括区块链机器学习

当前技术的效率提高的可能性越来越大可能无法保持同步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,需要投资于下一代高效计算金博宝188备用地址和通信技术的研发,同时继续努力脱碳电力供应

更广泛的背景

流媒体视频是一个相当低的发光活动,特别是与驱动到电影相比。作为消费者,我们可以通过使用较小的设备和屏幕来进一步降低环境足迹,这消耗较少的电力。替换设备的较少通常也可以提供帮助,因为生产阶段帐户大约80%移动设备的生命周期碳排放(以及大约三分之一用于购买电视机),电子垃圾这是一个日益严重的问题。

更何况数据密集型数字活动,如电子邮件,也引起了有关他们的碳足迹显著和误导媒体的关注。在最近的头条新闻金融时报, 这《卫报》彭博格林建议减少电子邮件可以导致大量的减排——每年超过16,000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OVO能量分析金博宝188备用地址假设一个不必要的电子邮件会排放1gCO2,这是从哪里来的背的最粗略计算,从10年前.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

科技公司可以继续在减少流油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——这两方面都在短期内金博宝188备用地址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。金博宝188备用地址

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.一个最近的研究探索了将YouTube音乐视频仅在后台播放时转金博宝188备用地址换为音频的潜在能量和减排。

与其他部门相比,请记住数字技术的排放量表,数字技术核算约占全球碳排放量的1.5%

所有的部门和技术需要帮助实现目标巴黎协议数字技术也不例外。事实上,数字技术,比如人工智能,可以帮助加速气候行动. 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解决气候问题降低石油开采成本延长燃煤电厂的使用寿命

毋庸置疑的是,需要密切关注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,同时最小化负面后果——包括电力使用和碳排放。

这需要严谨的分析、企业的领导、健全的政策和知情的公民,而不是依靠误导性的媒体报道。

方法和来源

本文中对流媒体视频碳强度的分析是基于一系列来源和假设,计算的时间可能是2019年或最近一年。

2020年11月25日更新:对该分析进行了更新,包括关于查看时间的新数据和关于数据传输网络在高比特率下的能源使用特征的新研究,以及2020年6月发布的Shift项目的修订估计。金博宝188备用地址这一更新还与媒体广泛引用的其他估计进行了比较。

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