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消耗和碳排放有关。必威体育在线注册
然而，与最近大量误导性的媒体报道相反，流媒体视频对气候的影响仍然相对较小，特别是与其他活动和行业相比。
根据分析国际能源机构必威体育在线注册(IEA)和其他可信的来源，我们揭露了一项广泛报道的关于观看30分钟Netflix视频排放的估计中的错误假设。这些数据将实际的气候影响夸大了90倍。
如今，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迅速提高。必威体育在线注册但效率增长放缓，反弹效应和新兴技术的新需求，包括人工智能(AI)和区块链，使人们越来越担心该行业在未来几十年对环境的整体影响。
更新25/11/2020:数据中心必威体育在线注册和数据传输网络的能源强度数据已得到更新，以反映最新的数据和研究。因此，国际能源署估计，2019年一小时流媒体视频的二氧化碳排放量为36克，低于2020年2月发布的原始分析的82克。更新的图表和比较还包括The Shift Project在2020年6月发布的修正值，以及媒体引用的其他近期估算值。
误导媒体
最近的一些媒体文章，包括在《纽约邮报》，加拿大广播公司，雅虎，DW，Gizmodo，Phys.org而且BigThink他们一再声称，“看30分钟Netflix所产生的排放量(1.6公斤二氧化碳)相当于开车4英里。”
这些数字来自于2019年7月报告由转移项目他谈到了在线视频“不可持续且日益增长的影响”。该报告称，2018年流媒体排放了超过3亿吨二氧化碳，相当于来自法国的排放．Shift项目发表了后续文章为了纠正比特/字节转换错误，将原来的“1.6kg /半小时”报价下调了8倍，至0.2kg /半小时。
Shift项目最初估计的“每小时3.2公斤二氧化碳”比预期的高8倍左右2014年同行评议研究流媒体视频对能必威体育在线注册源和排放的影响，而他们“修正”的每小时0.4千克二氧化碳的估计与2014年同行评议的研究相似。
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0.42千克二氧化碳，包括基础设施和设备的制造和处置的“具体”排放。作业产生的排放量(在范围上与Shift项目分析相当)每小时仅占0.36千克二氧化碳当量。
然而，由于数据中心的能源效率和必威体育在线注册网络正在迅速发展- - - - - -每隔几年翻一番今天必威体育在线注册流媒体的能源消耗和排放应该大幅降低。
仅从耗电量来看，Shift项目的原始数据表明，Netflix一小时的耗电量为6.1千瓦时(kWh)。这足够开一辆特斯拉Model S了30公里以上， LED灯泡持续供电一个月，或每天烧一壶水快三个月了。修正后的数字表明，Netflix每小时消耗0.8千瓦时。
与1.67亿Netflix用户看一个平均每天两小时根据Shift Project的修正数据，Netflix流媒体每年消耗约94太瓦小时(TWh)，这是Netflix (2019年为0.45太瓦时)．
另一个最近关于第四频道调度据估计，2017年的热门歌曲在YouTube上的播放量达70亿次——”Despacito，由路易斯·丰西和扬基老爹主演，贾斯汀·比伯主演9千兆瓦时(GWh)的电力，或1.66千瓦时每观看小时．照这样下去，YouTube每天超过10亿小时的观看时间-每年将消耗超过600太瓦时(占全球用电量的2.5%)，超过全球所有数据中心的用电量(~ 200太瓦时)及数据传输网络(~ 250太瓦时)．
很明显，这些数字太高了——但高了多少呢?
有缺陷的假设
的假设Shift项目分析的背后(主要基于一个2015年的论文，其假设已被大幅修正2019而且2020)包含一系列缺陷，这些缺陷加在一起严重夸大了流媒体视频的耗电量。
最初的“每半小时1.6千克”的说法高估了比特率，即流媒体过程中每秒传输的数据量，显然假设这个数字是24mb / s，相当于10.8 GB /小时。这比2019年Netflix的全球平均比特率(约4.1 Mbps或1.9 GB/小时，不包括蜂窝网络)和三倍多的转移率高清(高清，3gb /小时)。其他典型的传输速率为7 GB/小时超高清(UHD/4K)0.7 GB/小时标准清晰度(SD),0.25 GB/小时移动设备．
这种差异源于一个假设，3Mbps显然被错误地转换为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，但没有修改任何其他假设，讨论如下。
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——比如比特率——以及它低估实际数据的一个方面。这些其他错误在图表下面的文本中描述。
其次，Shift项目分析高估了数据中心的能源强度必威体育在线注册内容分发网络(CDN)它为消费者提供的流媒体视频服务的规模约为其他平台的35倍2019年Netflix用电量数据而且订阅者使用数据．
第三，我的最新分析显示，基于流媒体视频的平均比特率，Shift项目将数据传输网络的能量强度高估了约50倍。必威体育在线注册这是对各种访问模式使用高且过时的能源使用假设的结果——例如，与“移动”相比，0.9千瓦时/G必威体育在线注册B更近期的同行评议估计到2019年，4G移动设备将达到0.1-0.2千瓦时/GB。
我最初在2020年2月的分析显示，Shift项目对数据传输能量强度的假设(0.15-0.88千瓦时/GB)远高于最近的估计(0.025-0.23千瓦时/GB)。必威体育在线注册然而,最新的研究这表明基于数据的强度值(kWh/GB)为不合适用于估计高比特率应用(如流媒体视频)的网络能量使用。必威体育在线注册相反,专家建议使用基于时间的必威体育在线注册能量强度值(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必威体育在线注册基于时间的必威体育在线注册能量强度值。
然而，Shift项目低估了设备的能必威体育在线注册耗约为原来的4倍，因为它假设只在智能手机(50%)和笔记本电脑(50%)上观看。根据Netflix然而，70%的观看是在电视上进行的，这比笔记本电脑(15%)、平板电脑(10%)和智能手机(5%)的能源消耗要高得多。必威体育在线注册
综上所述，我的最新分析表明，2019年流媒体Netflix视频通常每小时消耗约0.077千瓦时的电量，比Shift项目最初估计的6.1千瓦时少了大约80倍，比修正后的估计(0.78千瓦时)少了10倍，如下图所示。结果对观看设备的选择、网络连接类型和分辨率高度敏感，如下图所示。
例如，一台50英寸的LED电视比智能手机(100倍)或笔记本电脑(5倍)消耗更多的电力。由于手机非常节能，在流媒体时，数据传输占电力消耗的80%以必威体育在线注册上。
根据平均观看习惯，我的最新分析显示，观看设备占能源消耗的大部分(72%)，其次是数据传输(23%)和数据中心(5%)。必威体育在线注册相比之下，Shift项目的数值显示，由于低估了设备的能源使用(4倍)，而大幅高估了数据中心(35倍)和数据传输(50倍)的能源使用，设备的能源使用占总能源使用的比例不到2%。必威体育在线注册
适度的足迹
流媒体视频的碳足迹首先取决于上面提到的用电量，然后取决于每单位发电所产生的二氧化碳排放量。
与其他电力终端用途一样，比如电动汽车这意味着流媒体视频的整体足迹在很大程度上取决于电是怎么产生的．
由全球平均电力结构2019年，在Netflix上播放30分钟的节目时，二氧化碳排放量约为0.018千克(18克，见下图第四列)。这比Shift项目最初的1.6kg数字(最左边一栏)少了大约90倍，比“修正”的0.2kg数字(第二栏)少了11倍。国际能源署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Despacito索赔(引用4频道,英国广播公司，《财富》杂志而且半岛电视台(假设是全球平均网格结构)，比平均网格结构低11倍由节约能源公司索赔必威体育在线注册《Birdbox》的8000万次播放量排放了66ktCO2(引用于《纽约客》，用，《福布斯》，《世界报》和英国《每日邮报》)．我估计的每小时36克二氧化碳比中国低2100多倍Marks et al. (2020)他估计35小时的高清视频排放2.68吨二氧化碳，或每小时77公斤二氧化碳。
具体来说，我对半小时Netflix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约100米。
但如上图所示，这一数字在很大程度上取决于所讨论国家的人口构成。在法国，大约90%的电力来自低碳能源在美国，排放量约为2克二氧化碳当量，相当于行驶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科技公司在清洁能源的企业采购方面处于领先地位，约占必威体育在线注册一半的可再生能源购买协议近年来。
在世界许多地方，电力结构也在迅速脱碳。例如，英国电力的排放强度从2008年到2018年下降了近60%．相比2019年的水平，全球电力排放强度瀑布国际能源署预计，到2030年将减少约四分之一既定策略场景一半的可持续发展情景．
数字效率
尽管流媒体视频的碳足迹仍然相对温和，但考虑到使用量的指数级增长，预计整体影响将会上升似乎仍然合理。
然而，在计算效率方面已经有了重大的改进，描述为“库米定律”。该定律描述了计算能源效率的趋势，自20世纪40年代以来，计算能源效必威体育在线注册率大约每1.6年翻一番从2000年开始每2.7年．在数据传输网络中也观察到类似的趋势必威体育在线注册自2000年以来，能源强度每两年减半．
再加上设备和设备的寿命短(这加快了人员更替)，设备、数据中心和网络的整体库存的效率正在迅速提高。
例如，越来越高效的IT硬件(遵循库米定律)以及向“超大型自2015年以来，数据中心帮助保持电力需求持平(右下图表)。今天世界各地的数据中心消耗大约占全球用电量的1%即使在互联网流量增长了两倍自2015年以来，数据中心的“工作量”(衡量服务需求的指标)增加了一倍多(下图左)。
除了消费者看不见的变化，每天都能看到的技术趋势也很明显。设备也是成为小而且更高效的例如，在从阴极射线管来液晶显示器屏幕，从个人电脑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%．
许多新的视频流而且云游戏最近几个月也推出了相关服务。尤其值得注意的是移动网络视频流量的快速增长以每年55%的速度增长．手机和平板电脑已经占了一部分70%以上的YouTube上每天有数十亿小时的视频．
访问流媒体的便捷性导致了巨大的反弹效应美国的流媒体视频消费总体增长迅速。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，相对于其他消费形式，量化净环境影响非常具有挑战性。
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其潜力必威体育在线注册能源和排放这些技术的影响，包括区块链而且机器学习．
现有技术的效率提高的可能性越来越大可能无法来保持同步随着数据需求的增长。为了降低能源使用和排放上升的风险，除了继续努力之外，还需要必威体育在线注册投资于高效的下一代计算和通信技术的研发降低电力供应的碳含量．
大背景下
例如，流媒体视频是一种相当低排放的活动，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，这些设备和屏幕消耗的电力更少。减少更换设备的频率也有帮助，因为生产阶段占了在80%左右移动设备生命周期的碳排放(和大约三分之一用于电视),电子垃圾在全世界都是一个日益严重的问题。
数据不那么密集的数字活动，如电子邮件，也引起了媒体对其碳足迹的大量误导性关注。最近的头条新闻金融时报》,《卫报》而且彭博社的绿色建议减少使用电子邮件可能会导致排放量大幅减少每年超过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OVO Energy分析必威体育在线注册假设一封不必要的电子邮件会排放1g二氧化碳，从哪里来粗略计算一下10年前的数据．事实上，今天电子邮件的排放量要低得多，专家们已经做到了解释了这些标题如何以及为什么大大高估了避免发送电子邮件的潜在减排．
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，包括在短期内进一步努力提高能源效率必威体育在线注册有了新技术开发下一代技术，投资可再生能源为其数据中心和网络提供动力。必威体育在线注册
可持续设计和编码也有帮助，比如进一步改进视频压缩．一个最近的研究探索了仅在背景播放时将YouTube音乐视频转必威体育在线注册换为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很大，其中数字技术占了很大比例约占全球碳排放量的1.5%．
所有行业和技术是帮助实现目标所必需的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，有助于加快气候行动．但是，如果没有健全的气候政策，人工智能最终可能只是起到帮助作用降低石油开采成本或延长燃煤电厂的寿命．
无可争议的是，我们有必要密切关注Netflix和其他数字技术和服务的爆炸式增长，以确保社会获得最大利益，同时将负面影响(包括用电量和碳排放)降至最低。
这需要严格的分析、企业领导、健全的政策和知情的公民，而不是依赖误导性的媒体报道。
方法和资料来源
本文中对流媒体视频的碳强度的分析是基于一系列的来源和假设，是针对2019年或最晚可能的年份计算的。
- 比特率:全球加权平均计算依据国家订阅而且国家一级的平均数据流速率2019年在Netflix上映;resolution-specific比特率从Netflix。注:计算的全球加权平均值是一个稍微保守的假设，因为国家级别的比特率数据不包括通过蜂窝网络的流媒体，通常具有较低的比特率．
- 数据中心:基于Netflix2019年直接和间接用电量报告,用户数量截至2019年底和他们的平均收视习惯和全球加权平均比特率(上图)。注意:这个假设也是保守的，因为Netflix报告的电力消耗数据包括工作室和办公室的用电量，在计算流媒体排放时，理想情况下应该排除这些用电量。
- 数据传输网络:基于时间的能量强度值(必威体育在线注册kWh /小时)，该值基于来自Malmodin (2020)．网络类型的权重基于Netflix按设备查看数据(95%固定，5%移动)。根据Malmodin的说法，以前使用的基于数据的能量强度假设(kWh必威体育在线注册 / GB)不适合高比特率应用，比如流媒体视频。
- 设备:智能手机和平板电脑:基于Urban et al. (2014)而且Urban等人(2019)、iPhone 11规格(电力消耗而且电池容量)，以及iPad 10.2规范；笔记本电脑:Urban等人(2019)；电视:Urban等人(2019)而且Park et al. (2016)，并基于Netflix进行加权按设备查看数据(70%的电视，15%的笔记本电脑，10%的平板电脑，5%的智能手机)。注:由于缺乏使用数据，这些假设不包括一些电视观众可能使用的机顶盒和游戏机的能源消耗。必威体育在线注册因此，这些数据可能略微低估了来自流媒体的整体设备能耗。必威体育在线注册
- 电的碳强度:基于IEA国家层面的而且全局数据,2030年的场景预测。
2020年11月25日更新:此分析已更新，包括关于观看时间的新数据和关于高比特率数据传输网络能源使用特征的新研究，以及2020年6月发布的Shift项目的修订估算。必威体育在线注册更新后的数据还与媒体广泛引用的其他数据进行了比较。