Power guzzler or efficiency catalyst? The energy consumption and energy saving potential of information and communication technology

Abstract

The target of this Master's thesis was to provide an up-to-date picture of the energy consumption of information and communication technology (ICT). In addition, ICT-enabled ways of reducing energy consumption were studied. The energy consumption of ICT was estimated based on an analysis of earlier research results and the relevant trends. It was found to be relatively small, at most 1.4 % of the global energy consumption. However, absolute energy consumption has grown in recent years due to the increasing stock of equipment and the trend towards more powerful devices. As a case in particular, the consumption of mobile phone networks in Finland was estimated. When the network, the mobile phone and the charger are all taken into account, the resulting annual energy consumption per user is between 40 and 48 kilowatthours.

The technological trend towards multifunctional devices could result in savings as regards the energy embedded in the production phase (including raw material extraction and processing, component manufacturing and assembly). Teleconferencing provides an opportunity to reduce travelling to meetings in firms. Its energy consumption is insignificant compared to that of travelling, which implies that it has considerable energy saving potential. Teleconferencing also offers firms the possibility to reduce travelling costs.

This Master's thesis contributes to the existing body of knowledge by providing an up-to-date picture of ICT's energy consumption balanced with examples of the energy saving potential of ICT. The results may be used to promote environmentally optimal use of ICT.

Tämän diplomityön tavoite oli tuottaa ajantasainen arvio tieto- ja viestintätekniikan (engl. information and communication technology, ICT) energiankulutuksesta ja muodostaa kuva ICT:n tuomista energiansäästömahdollisuuksista. ICT:n energiankulutus arvioitiin analysoimalla aikaisempia tutkimustuloksia ja tärkeimpiä trendejä. Sen todettiin olevan sangen pieni, korkeintaan 1,4 % koko maailman käyttämästä energiasta. Luku on kuitenkin kasvanut viime vuosina laitteiden määrän kasvun ja suorituskyvyn lisääntymisen myötä. Erityistapauksena tarkasteltiin matkapuhelinverkon kulutusta Suomessa. Kun huomioidaan matkapuhelinverkon, matkapuhelimen ja akkulaturin kulutus, matkapuhelimen käytöstä aiheutuva vuotuinen energiankulutus käyttäjää kohden on 40 - 48 kilowattituntia.

Tämän tutkimuksen perusteella matkapuhelimen, musiikkisoittimen ja digitaalikameran sisältävän multimediatietokoneen valmistukseen liittyvä energiankulutus vaikuttaa olevan pienempi kuin kolmen erillisen laitteen valmistamisen vaatima energia (valmistusvaiheen tulkittiin tutkimuksessa sisältävän raaka-aineiden tuotannon, komponenttien valmistuksen ja kokoonpanon). Esimerkkinä ICT:n energiaa säästävistä sovelluksista etäneuvottelu tarjoaa mahdollisuuden vähentää kokouksiin liittyvää työmatkustamista. Etäneuvottelun energiankulutus on mitätön verrattuna matkailun energiankulutukseen, joten sen säästöpotentiaali on merkittävä. Etäneuvottelutekniikoita käyttävä yritys myös säästää matkustuskuluissa.

Tämä tutkimus täydentää entuudestaan olemassa olevaa tietoa ICT:n ympäristövaikutuksista muodostamalla ajantasaisen arvion ICT:n energiankulutuksesta. Lisäksi se tarjoaa esimerkkejä ICT:n tuomista energiansäästömahdollisuuksista. Tuloksia voidaan hyödyntää ICT:n ympäristöystävällisen käytön suunnittelussa ja edistämisessä.