Carbon Footprint の報告方法

このページでは、Carbon Footprint から提供された、お客様固有の温室効果ガスの総排出量レポートの背景となる技術的な概要、技術的な詳細について説明します。Google では、データソースと方法の更新を継続的に更新していきます。データソースについては、リリースノートで取得できます。

二酸化炭素排出量レポートについて

顧客が可能な限り少ないフットプリントで事業を遂行できるように、Google Cloud は Carbon Footprint を提供しています。これにより、Google Cloud から購入されたプロダクトの気候への影響を各顧客に可視化し、お客様が影響を軽減するための報告を作成して対策を講じられるようにします。

Google Cloud のお客様は、通常、複数のリージョンで Google Cloud プロダクトの多様なポートフォリオを使用しているため、ワークロードの二酸化炭素排出量の追跡が複雑になっています。具体的な二酸化炭素排出量に合わせたレポートを提供するために、Google は内部サービスをサポートするコンピューティングインフラストラクチャによって生成された二酸化炭素排出量の総計を調べます。 Google はそれらの排出量を各 Google Cloud プロダクトに割り当て、お客様による Google Cloud プロダクトの使用量に基づいて排出量をお客様に割り当てます。

Carbon Footprint レポートに基づく、Google クラウドのお客様固有の温室効果ガスの総排出量データは、第三者による検証も保証もされていません。手法やデータソースを更新すると、計算に大きな変更が生じ、カーボンフットプリントレポートで提供される Google クラウドの顧客固有の合計二酸化炭素排出量合計データが必要になることがあります。調整が必要です。

手法の背後

二酸化炭素排出量報告書は、広く知られているグリーンハウスガスプロトコルの二酸化炭素報告および会計基準（GHGP）に従って作成されています。この報告書では、排出量レポートに関する詳細なガイダンスを提供しています。

Google Cloud は使用状況に基づいてすべてのお客様に総排出量（Google Cloud のスコープ 1、2、3 など）を配分するため、お客様は配分された Google クラウド排出量（バリューチェーンに関連する間接的な排出量）をスコープ 3 として独自のレポートに統合できます。

配分と報告のフロー

Carbon Footprint は、GHGP の位置情報に基づくレポート手法をプライマリレポートとダッシュボードに使用しています。つまり、これらのフットプリントは、特定の場所で使用されているすべての発電源から生じる「総排出量」を表します。位置情報に基づくフットプリントには、Google の再生可能電力購入契約、またはカーボンフリーの電力に関する契約は考慮されていません。Carbon Footprint は Google Cloud プロダクトの選択肢と使用パターンが、Google のカーボンフリー電力の購入にかかわらず、温室効果ガスの排出量にどのように影響するかを顧客が理解できるようにサポートします。

今後提供予定: Carbon Footprint はさらに、フットプリントを市場ベースに設定しています。この計算では、GHGP の市場ベースの方法とルールに従って、Google のカーボンフリー電力購入を適切なデータセンターに帰属させます。 Google Cloud のお客様が、自社のプロダクトおよびサービスについて、スコープ 3 の年間排出量インベントリをまとめたい場合、市場ベースのフットプリントが最も役立ちます。

Carbon Footprint は、Google データセンター内のマシンレベルの電力とアクティビティのモニタリングに大きく依存し、ボトムツートップから計算を実行しています。これにより、これらのマシンを直接使用している、またはマシンの購入に関する意思決定を促進している内部サービスに、総排出量を割り当てることができます。このレベルの粒度により、お客様は特定の使用状況に基づいて、総排出量をお客様に割り当てることができます。

Carbon Footprint は、毎時間の温室効果ガスの排出量を使用して、位置ベースの排出量を計算します。グリッドに電力を供給する発電機は絶えず変化しています。 1 時間ごとの温室効果排出量は、使用されている発電源の組み合わせが時間単位で考慮されます。この計算方法では、1 時間あたりの電力負荷データと一致すると、グリッドの電力需要と、その供給のために消費されたリソースとの関係に応じた排出量が生成されます。

マシンレベルのデータと 1 時間あたりの排出量係数を使用する新しいアプローチであるため、この総排出量レポートはまだ第三者によって検証または保証されていません。 Google は毎年、Google のトップダウンフットプリントの独立した信頼できる監査人から第三者保証を得ていますが、これらの顧客レポートを生成するために必要なデータストリームとプロセスは、同様に検証または保証されていません。ただし、Google は第三者による GHG 排出量の計算と割り振りを GHG プロトコル別に実施し、Google の取り組みをレビューして改善するために、Google の手法の詳細なレビューを実施しています。さらなる改善を期待しています。。

境界

二酸化炭素排出量には、次の活動による排出量が含まれます。

範囲1
- オンサイトの燃料燃料（バックアップ電源用のディーゼル燃料、暖房用の自然ガス、フリート車両で使用される燃料など）
範囲
- Google Cloud プロダクトの電力使用（Google 所有のコンピューティング機器やネットワーク機器、冷却や照明などの補助的な電力サービスも含む）は、Google 所有のものかデータセンターまたは他社が所有する施設（位置情報ベースの計算と市場ベースの計算）かは問いません。
範囲3
- データセンター機器のアップストリームライフサイクル（組み込み）排出量。
- データセンターの建物の上流ライフサイクル（組み込み）排出量。
- Google データセンターで働く従業員に関連付けられたビジネス上の移動と通勤。

二酸化炭素排出量報告書では、次の活動による排出量を除外しています。

電気を送出して分配すると、失われる電力が発生します。
電力網の生成に使用する燃料の抽出と輸送、および発電施設と機器に関連するライフサイクルの排出量。
暖房換気空調システム冷却装置からの排出量
インターネットサービスプロバイダのパートナーにおける小規模な機器のデプロイから発生する排出量。
データセンターの外部にデプロイされた Google のネットワーク機器からの排出量。
データセンターの機器や建物から下流に排出される排出量。

上記の最初の 2 つの除外は重大なものですが、報告される排出量と比較して比較的小さい場合があります。残りの 4 つの除外は、Google Cloud のお客様のレポートにとって重要でないと考えています。

手法

Google Cloud のお客様ごとの二酸化炭素排出量レポート（二酸化炭素排出量レポート）は自動的に計算されます。このセクションでは、Google Cloud でこれらの計算を行う方法について説明します。

主なコンセプト

Google Cloud は共有コンピューティングプラットフォームです。 そのコンピューティングリソース（処理能力、メモリ、ストレージ、ネットワークなど）は、Google Cloud のお客様間で共有されます。
Google は内部サービスと呼ばれる機能単位を中心に構成されています。 内部サービスは、Google のデータセンターマシンで実行される特定のソフトウェア機能です。Google Cloud プロダクトは内部サービスを使用し、顧客向け製品単位（SKU）として消費されます。
電力の使用は、Google クラウドの温室効果ガスの排出量が最大である原因の 1 つです。 データセンターはコンピューティングリソースを共有ビルディングに統合します。これらの建物は、コンピューティング機器と、光、冷却、電源システム、その他の補助的ニーズを実行するための電力を消費します。
電力は、世界中の個人の電力網で運用されるさまざまな発電所から提供されます。 発電で生じる温室効果ガスは、生成燃料（自然ガス、石炭、風、太陽、水など）によって異なります。各グリッドの世代ソースは異なります。グリッド内では、ソースが 1 日の中で異なります。
Google Cloud の電力使用とその結果の総二酸化炭素排出量を特定のプロダクトと顧客に分岐することは、技術的な難題です。 お客様のコンピューティングニーズに応じて呼び出される共有リソースのレイヤがあるため、お客様のフットプリントの決定は非常に複雑です。新しい割り当て手法と前提条件（下記で説明）を開発することで、Google Cloud は、各お客様のクラウドコンピューティングの使用とプロダクトの選択に適した、お客様のフットプリントレポートを提供できます。

計算の概要

Carbon Footprint は最初に、コンピューティング使用量とデータセンターリソース要件の関数としてエネルギー使用量を計算します。その後、Carbon Footprint が電力使用による位置情報を利用した二酸化炭素排出量を計算し、それらの排出量をお客様ごと、および購入した各製品全体に割り当てています。その後、顧客や製品あたりの電力の二酸化炭素排出量は、非電力源から生じる排出量に比例して配分されます。
市場ベースの電力フットプリントのオプションによって、Google のクリーンな電力購入と関連するデータセンターの負荷がマッチングされ、Google がクリーンエネルギーを購入した地域ごとの地域ベースの電力排出量値が確立されます。市場ベースの排出量レポートでは、位置情報ベースの排出量が地域ベースの排出量に置き換わるものです。

エネルギー使用量と社内サービスへの割り当て

マシンの総エネルギー使用量を内部サービスに配分するために、Google はワークロードが稼働するときに使用されるエネルギー（「動的電力」）を、マシンがアイドル状態であるときに使用されるエネルギー（「アイドル電力」）に対して評価します。各マシンの 1 時間あたりの動的電力は、その内部サービスに対して、内部 CPU の相対的な使用率に基づいて割り当てられます。マシンのアイドル電力は、データセンター内のリソース割り当て（CPU、RAM、SDD、HDD）に基づいて各内部サービスに割り当てられます。

オーバーヘッドエネルギー（電力システム、冷却装置、照明）は、そのマシンの総エネルギー使用量に基づいて、すべてのマシンとそのユーザーに 1 時間ごとに割り当てられます。

Google の共有インフラストラクチャサービスは、それを呼び出す他の内部サービスの使用状況を追跡します。これにより、共有インフラストラクチャサービスのエネルギー使用量を、相対的な使用状況に基づいて、内部サービスに再割り当てできます。使用状況データが十分でない一部の内部サービスでは、Google は内部コストを使用して、共有インフラストラクチャのエネルギー消費量を再割り当てします。

これらの計算と割り当てが完了すると、各データセンターの各内部サービスに 1 時間ごとに電力が消費されます。

温室効果ガスの排出量

Google では、位置情報に基づく温室効果ガスの排出量を時間単位で計算し、地域固有のエネルギー使用量にグリッド炭素排出量係数を掛けます。計算は、二酸化炭素相当量（kgCO₂e）で表され、これは温室効果ガスの排出量に関する国際基準です。

二酸化炭素フットプリントレポートに組み込まれたグリッドグリッドの二酸化炭素排出量データは、電力生成に関連する排出量のみを含みます。他のライフサイクルステージは含まれません。炭素排出量のデータは Electricity Maps によって提供されます。電気マップデータが利用できない場合、Google は、国際エネルギー機関が発表している国固有の年間平均炭素強度の要因を使用します。

排出量を計算するために、Google は各ロケーションで行われる内部サービスごとの 1 時間あたりのエネルギー使用時間をそのロケーションと場所の適切な二酸化炭素排出量係数で乗算して、内部サービスの位置情報ベースの時間あたり、場所あたりの電力二酸化炭素排出量を判断しています。

SKU への電力フットプリントの割り当て

Google Cloud プロダクトは、お客様固有の SKU で識別される顧客向けプロダクトユニットとして消費されます。 Google は、各 SKU を内部 SKU にリンクします。内部サービスは、同等の Google Cloud プロダクトに 1 対 1 でマッピングされています。すべての Google Cloud プロダクトが Carbon Footprint レポートの対象ではありません。これは、このマッピングが常に可能であるとは限りません。SKU の使用量は、各 Google Cloud プロダクトの総電力二酸化炭素排出量をお客様から割り振る主な手段です。

まず、各 SKU の総フットプリントを Google が定量化します。内部サービスの二酸化炭素排出量は、使用量（購入数）と正規価格（すべて米ドル）に比例して SKU に分割されます。また、内部で使用するさまざまな場所の炭素排出量は考慮されています。サービスがデプロイされます。この配分は、次の原則を満たす一連の方程式として解決されます。

同じロケーションにデプロイされた特定の内部サービスの SKU は、正規価格に比例した合計二酸化炭素排出量が占めます
複数のロケーションにデプロイされた、特定の内部サービス用の特定の SKU は、各ロケーションのグリッド二酸化炭素排出量に比例して、各ロケーションで異なる二酸化炭素排出量を持っています
各内部サービス内のすべての SKU の総フットプリントは、内部サービスの合計二酸化炭素フットプリントに加算され、前述の内部サービスの割り当てでは考慮されない特定のアクティビティに対するオーバーヘッドも加算されます。すべての SKU で集計された二酸化炭素排出量は、Google Cloud のロケーションベースの合計二酸化炭素排出量と等しくなります。

お客様への電力フットプリントの割り当て

これらの方程式を解くと、SKU がデプロイされた各リージョンの SKU ごとの合計二酸化炭素排出量の合計が計算されます。位置情報を利用した電力計算の最後の手順は、特定の顧客への SKU リージョンの二酸化炭素排出量を有意義な単位（プロダクト、プロジェクト、リージョン）に集約して分配することです。このプロセスの概要を次に示します。

まず、各 SKU の二酸化炭素排出量を特定のリージョンの合計 SKU 使用量（ボリューム指標）で割って、そのリージョンの各 SKU の二酸化炭素排出量係数を設定します。
各リージョンの各 SKU の使用量に、SKU の二酸化炭素強度の係数を掛けます。これにより、SKU 別、リージョン別、顧客ごとにフットプリントが作成されます。
次に、お客様の SKU の総フットプリントをお客様固有の Google Cloud 製品のフットプリントに集約して、報告される二酸化炭素排出量の信頼性を高めます。
最後に、1 日単位での変動を最小限に抑えるため、月単位でデータを集計します。結果のレポートには、お客様固有のロケーションに基づく電気炭素フットプリントが毎月含まれ、Google Cloud プロダクトごと、お客様が定義したプロジェクトごと、リージョンごとに分類されています。

なお、お客様のすべての二酸化炭素排出量を集計した値が、Google Cloud のロケーションに基づく合計二酸化炭素排出量と等しくなることを確認する検証が行われます。

電気による温室効果ガスの排出量: 市場での計算

市場ベースの消費電力は、Google のクリーンエネルギー購入を、データセンターの負荷と GHGP ルールに従って照合することで計算されます。GHGP スコープ 2 のガイダンスは、購入したクリーンエネルギーからのゼロ排出量を、クリーンエネルギーが生成されて同じ地理的リージョンで妥当な期間内に使用されるインスタンスに制限します。

Google は、クリーン電力契約施設の実際の発電量と各現場で使用された電力を考慮し、市場での排出量を年単位で計算しています。この計算は、排出量レポートプロセスの一環としてサードパーティによって検証されます。

クリーンエネルギーを購入するリージョンごとに、Google のデータセンターの市場ベースの年間排出量の合計が計算されます。位置情報を用いた電力の排出量は、その地域の年間ベースの電力排出量に対する、前年の市場開拓電力の排出量の比率に基づいてスケールダウンされます。このスケーリング係数を、該当するリージョンにおける詳細なロケーションベースの排出量計算で乗算し、顧客/製品別に分類された月次市場ベースの排出量レポートを作成します。

市場ベースのスケーリング係数は、Google 全体の市場での排出量計算に依存しているため、年に 1 回更新されます。そのため、市場ベースの排出量レポートは、Google の電力購入と再生可能エネルギー発電の動的なビューを提供するものではありません。 Google は、前年における再生可能エネルギー活動の代表例です。

Google がまだクリーンな電力契約を締結していないリージョンでは、ロケーションに基づく二酸化炭素排出量と市場ベースの二酸化炭素排出量は同一です。

非電気排出源

電気の生成による排出量は Google Cloud の二酸化炭素排出量の大半を占めていますが、他の排出源が合計に貢献しています。

Carbon Footprint は、Google の企業全体の測定システムに由来する非電力ソースのデータストリームを使用しています。このように、非電力源からの排出量は、電力からの排出量よりも動的かつ粒度が低く、計算され、Google Cloud フットプリントに追加されます。ただし、Google では電力使用と位置情報に基づく測定を使用しています。他のソースからの排出量は月単位または年単位で確立され、地理固有の情報はありません。データセンターの機器とデータセンターの施設を埋め込んだ排出量に関する Google 全体のデータは保証されていません。

二酸化炭素排出量レポートにおいて、非電力源から企業全体の炭素排出量を企業固有の排出量に切り換えるため、Google の総エネルギーに対するお客様の Google Cloud の電力使用量の比率を配分係数として確立しています。クラウドの電力使用量 – そして、前述のように決定された各ソースの世界各地の Google Cloud 排出量を掛け合わせる。

データセンター機器の埋め込み排出量: この排出源には、機器の製造拠点への材料の抽出、改良、輸送に必要な作業と、製造プロセスに関連する排出量が含まれます。ライフサイクル分析を使用して、Google はデータセンターの機器について、パラメータごとに埋め込み排出量を設定しています。その後、このフットプリントは 4 年間で平均化されます（機器の実際の寿命は大幅に長期化しますが、財務会計基準に合わせて選択しています）。これにより、設備ごとの年間排出量負荷が生み出されます。

Google のデータセンターに常駐するマシンの合計数とすべての機器の合計排出量は、新しいマシンを追加して 4 年間で削除することで、毎月更新されます。
データセンター施設の排出量: この排出源には、材料を採取、精製し、データセンターの建設場所まで輸送するために必要なアクティビティや、冷却システム、電力システムなどの　サイト　インフラを含む建設そのものに関連する排出が含まれます。ライフサイクル分析を使用して、Google はデータセンターの構築時の排出量フットプリントを確立し、その後、新しいデータセンターの追加のサイズ（データ容量）に基づいてスケールアップまたはスケールダウンしています。このスケーリングされたフットプリントは、20 年間にわたって償却されます（財務会計基準に合わせて選択されます）。

Google は毎月、新しく使用できる施設のキャパシティを、埋め込み施設の排出量の計算に加算しています。
オンサイト燃料燃料: この排出量は、データセンターのオンサイト燃料の使用量すべてを含んでいます。たとえば、バックアップ電源、水と宇宙暖房、輸送（フリート車両）などです。 Google は毎年、関連するすべての記録を収集し、データセンターの燃料の合計使用量を合計して、その排出量を年次報告プロセスの一環として計算しています。

データセンターの燃料排出量は毎年、炭素排出量の計算に応じて更新されます。
データセンターの従業員の通勤と出張: この排出ソースは、Google データセンターで働く従業員に関連付けられた移動と通勤を含みます。 Google は毎年、活動記録と従業員の通勤モードの推定値を収集し、いずれの場合も活動の世界における合計排出量フットプリントを作成しています。データセンターの従業員数と Google の総従業員数の比率を掛けて、全世界の Google データセンターの合計規模がデータセンターの排出量になります。

データセンターの通勤と移動の排出量の合計は、二酸化炭素排出量の計算のために毎年更新されます。

技術的な詳細

電力の使用

このセクションでは、Google のボトムアップのエネルギー消費計算方法について説明します。

まず、すべてのマシンが 1 つ以上の内部サービスのワークロードを実行します。Google は、各マシンを使用して 1 時間ごとに内部サービスを記録します。同様に、Google は 1 時間ごとのマシンごとの消費電力も記録しています。

マシンの消費電力は、ワークロードの実行に使用される電力（動的電力）と、マシンがアイドル状態の場合に使用される電力（アイドル電力）を組み合わせたものです。これらのマシンレベルの電力使用を内部サービスレベルに割り当てるには、次の 2 つの方法があります。

各マシンの 1 時間あたりの動的電力は、その時間内にサポートされた内部サービスに割り当てられます。ワークロードの稼働中、エネルギー消費量は、CPU 使用率に大きく影響します。Google では、マシン内部と内部サービスワークロードごとに、データセンター内の CPU 使用率をモニタリングしています。1 つの内部サービスがマシンを使用している場合、マシンの動的エネルギー消費量をその内部サービスに割り当てます。マシンが複数の内部サービスをサポートしている場合、Google はマシンで実行されている各内部サービスの CPU 使用率に比例して動的電力を割り当てます。
アイドルエネルギー消費量は、データセンター内の各内部サービスのリソース割り当てに基づいて Google の内部サービスに割り当てられます。アイドル状態のマシンの重要な要因は、不確実かつ利用可能な大規模なワークロードで遅延や中断なくコンピューティングリソース（CPU、RAM、HDD、SDD）を「いつでも」実行できるようにすることです。アイドル状態の電力は、内部サービスがそれらのリソースを使用しているかどうかに関係なく、購入したコンピューティングリソースのレベルに基づいて分配されます。この割り当てにより、データセンターのロケーションごとに、内部サービスごとにアイドル状態の電力が割り振られます。

その後、データセンターの電力オーバーヘッド（電源システム、冷却、照明）がデータセンター内のすべてのマシンに割り当てられます。この負荷は建物レベルで測定され、サブビルディングレベルでは Google の電力使用効果モニタリングシステムの一部として検証済みのアルゴリズムを使用してより正確に推定されます。サブビルディングの推定値は、サブビルディングセクターのデプロイ済みマシンに、完了した動的およびアイドル状態の電力割り当てと同じ割合で割り当てられます。

次に、共有インフラストラクチャサービスソフトウェアレイヤに必要な電力は、上位レベルの内部サービスによるそれらのインフラストラクチャサービスの使用に基づいて割り当てられます。共有インフラストラクチャサービスに対するオーバーヘッド負荷は割り当てに含まれます。これらの割り当ては、マシンではなく内部サービスレベルで保持されます。

十分な使用状況データがない内部サービスの場合、Google は内部サービス間のバック課金コストを使用して、共有インフラストラクチャのエネルギー消費量を再割り当てします。たとえば、Artifact Registry は Cloud Storage を使用します。したがって、Artifact Registry に再割り当てされる Cloud Storage のエネルギー使用量の割合が、Artifact Registry の費用（Cloud Storage のサービスを使用するための費用と Cloud Storage の合計料金）になります。一部の社内サービスは収益中立です。内部サービスが収益中立または収益プラスの場合、エネルギー使用量はすべて、それを使用する他の内部サービスに再割り当てされます。

温室効果ガスの排出量

このセクションでは、電力マップの計算について説明します。

グリッド二酸化炭素排出量は、バランシング機関の発電データから始まります。このデータは、電力網に由来するさまざまな発電所による電力の相対的な生産量である日中のエネルギー構成を提供します。次に、Electricity Maps は、相互接続されたグリッド間でリアルタイムの電力のインポートとエクスポートを追加します。

最後に、Electricity Maps の Intergovernment パネル on Climate Change（IPCC）（2014）では、各発電源（石炭、天然ガス、水力など）の発電量を排出量でボリューム調整しています。各電力網の 1 時間あたりの炭素強度の係数（生成されたメガワット時間あたりの排出量）を使用します。Electricity Maps の二酸化炭素強度の要素はこちらで確認できます。

Electricity Maps は、Google Cloud のすべてのロケーションのデータを提供するわけではありません（アジアでは特定のギャップがあります）。このようなデータが利用できない場合、Google は国際エネルギー機関が公開している国固有の年間平均炭素強度の要因を使用します。

Google は、関連する炭素排出強度の要因を各クラウドのロケーションにマッピングします。次に、各場所の社内サービスごとの 1 時間あたりのエネルギー使用量を、その場所の適切な二酸化炭素排出量係数で乗算して、内部サービスの、場所ごとの二酸化炭素排出量を時間および場所に基づいて決定します。各内部サービスのフットプリントは 24 時間ごとに合計され、各ロケーションのその内部サービスの 1 日あたりのフットプリントが作成されます。これらのロケーションベースのフットプリントは、Google Cloud リージョンごとの内部サービスフットプリントに毎日合計され、さらに世界各地の合計になります。

SKU とお客様への割り当て

各内部サービスのロケーションベースの排出量は、お客様の購入（SKU）に利用できる Google Cloud プロダクトユニットに配分されます。次に、SKU のロケーションベースのフットプリントは、お客様のレポートのために Google Cloud プロダクトに集計されます。

すべての Google Cloud プロダクトは、購入可能な 1 つ以上の顧客向けユニットで構成され、一意の SKU によって識別されます（すべての Google Cloud SKU を参照）。たとえば、Cloud Storage はサービスと Cloud Storage です。フィンランドの Standard Storage 、Nearline Storage フィンランド、フィンランドの Coldline Storageおよび「フィンランドでの Archive Storageは、フィンランドの Cloud Storage サービスのさまざまなストレージクラスを表す SKU です（すべての Cloud Storage SKU ）。

Google Cloud では、Google Cloud ユーザー間で各 Google Cloud プロダクトの合計ロケーションベースの二酸化炭素排出量を割り振る主な手段として「SKU の購入」を使用しています。 Google Cloud SKU のほとんどがボリューム型であることに注意してください。たとえば、一部のストレージ SKU は 1 テラバイト単位で料金と購入が行われます。顧客が購入した特定のプロダクトの量（「SKU 使用量」と呼びます）は、データセンターの義務と負荷の重要な要素です。