原則 2: 電力

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電力と炭素

ほとんどの人は、電力はクリーンだと思っています。 壁に何かを差し込むときに手が汚れることもなければ、ノート PC に排気管が必要になることもありません。 しかし、実際には、ほとんどの電力は化石燃料 (通常は石炭) の燃焼によって生成され、エネルギー供給は、それだけで最も重要な炭素排出の原因であるということです。

電力を炭素排出と直接関連付けることができるので、電力は炭素の代替指標の 1 つと見なすことができます。

スマートフォンで実行されるアプリケーションからデータ センターで実行される機械学習モデルのトレーニングまで、すべてのソフトウェアは、実行中に電力を消費します。 ソフトウェアによる電力消費とその後の炭素排出による汚染を削減するための最善策の 1 つは、アプリケーションのエネルギー効率を高めることです。

これが、持続可能なソフトウェア エンジニアリングの 2 番目の原則が炭素効率の高いアプリケーションをビルドすることである理由です。

持続可能なエンジニアとして、私たちは、電力を理解する必要があります。 私たちの取り組みは、コンピューターから始まるのではなく、コンピューターに電力を供給する電気の生成方法から始まります。

エネルギーと電力

エネルギーは電気使用量の測定値であり、エネルギーの標準単位はジュールまたは J です。しかし、エネルギー消費量を表すもう 1 つの一般的な方法として、キロワット時 (kWh) があります。

多くの場合、電気は、電力またはエネルギーのいずれかとして報告されます。これらは 2 つの異なる概念です。

エネルギー = 電力 ✕ 時間

  • エネルギーは使用される電気の合計量であり、エネルギーの標準単位はジュールまたは J です。

  • 電力は、単位時間あたりに消費される電気の割合です。電力の標準単位はワットまたは W です。1 ワットは、1 ジュール/秒です。

エネルギー消費量を表す一般的な方法は、"ワット秒やキロワット時などの単位時間の電力量" です。 次に例を示します。

  • 20 ワット秒 (20 Ws) は、20 W を 1 秒間実行した場合に得られるエネルギー量です。 1 ワットは 1 ジュール/秒であるため、この値は 20 ジュールです。

  • 20 キロワット時 (20 kWh) は、20,000 ワットが 1 時間実行された場合に得られるエネルギー量です。

    エネルギー = 60 ✕ 60 ✕ 20,000 = 72,000,000 ジュール = 72 メガジュール (72 MJ)