Onderzoekers roepen op tot dringende actie, aangezien een enorme groei in internetvideostreaming het probleem dreigt te vergroten om te voldoen aan de toekomstige piekbehoefte aan elektriciteit in de winter.

Ze roepen beleidsmakers wereldwijd op om na te denken over de implicaties van ongebreidelde datagroei en steeds snellere internetsnelheden.

Kijkgewoonten in het VK veranderen snel en verschuiven weg van conventionele terrestrische uitzendingen. Steeds meer mensen kijken naar video-on-demand streamingdiensten zoals de BBC iPlayer en Netflix, en platforms voor het delen van video's zoals YouTube.

Deze wijdverbreide consumptie van online video-inhoud heeft de afgelopen jaren de fenomenale groei van het internetverkeer veroorzaakt. De verkeersstromen zijn enorm gestegen van 100 GB per seconde in 2002 tot 26, 600 GB per seconde in 2016 en het volume aan dataverkeer zal naar verwachting in de komende vijf jaar bijna verdrievoudigen, volgens Cisco. Dit zal bijdragen aan de stijging van het aandeel van IT in het energieverbruik, van het huidige geschatte niveau van ongeveer 10% van de wereldwijde elektriciteit, naar verwachting 20% ​​of meer in 2030.

In 2011 verbruikten Britse huishoudens gemiddeld 17 GB aan breedbanddata per maand. In 2016 was dit gestegen tot 132 GB. Hoewel het energieverbruik op internet internationaal verspreid is, het grootste deel van het energieverbruik in internetinfrastructuren vindt plaats in het land van gebruik.

In aanvulling, bedrijven zoals Netflix rollen ultra-high definition streamingdiensten uit - tegen 2021 schat Cisco dat UHD alleen al ongeveer 10 Exabyte per maand (of 3,5%) kan toevoegen aan de wereldwijde verkeersstromen.

De energie die de digitale infrastructuur gebruikt om aan deze toegenomen vraag naar data te voldoen, kan in de toekomst problematischer worden voor het beheer van nationale piekbelastingen. Terwijl andere vormen van internetverkeer gelijkmatig over de dag worden verspreid, video heeft de neiging om een ​​prime time te hebben, die in de avond valt.

Grote Europese internetknooppunten vertonen pieken in het dataverkeer in de avond tussen 20.00 en 22.00 uur. Pieken zijn hoger midweek tussen maandag en donderdag, en zijn ook hoger in de wintermaanden.

Televisiekijken piekt tussen 20.00 uur en 22.00 uur in het VK. Prime time televisie kijken hangt dus samen met pieken in het uitwisselingsverkeer op internet.

De piekvraag naar elektriciteit vindt iets eerder op de avond plaats. Als deze patronen hetzelfde blijven, is het gebruik van extra internetgegevens wellicht geen probleem om aan de energievraag te voldoen. Echter, het is verre van zeker dat dominante routines niet zullen veranderen als extra kijken eerder op de avond plaatsvindt tijdens piekuren van de energievraag.

In het Verenigd Koninkrijk, voldoen aan de piekvraag naar energie is het meest acuut tijdens de winter. Echter, huidige patronen laten zien dat tv-kijken hoger is tijdens de koudere maanden, en begint eerder op de avond.

Ook de vraag naar mobiele data kan gevolgen hebben voor landelijke pieken in het elektriciteitsverbruik. Het groeitempo van mobiel dataverkeer is hoger en energie-intensiever, vooral bij het streamen van video. De onderzoekers constateerden een late avondpiek in streaming op mobiele telefoons en tablets na prime time, tussen 22u en 23u. Dit suggereert dat deze apparaten worden gebruikt om urenlang "tv-kijken, " misschien nadat het hoofd-tv-toestel is uitgeschakeld.

Er is echter een eerdere avondpiek tussen 16.00 en 20.00 uur, wat problematischer kan zijn, vooral als dit een trend vertegenwoordigt van video-on-demanddiensten die worden geleverd via meer energie-intensieve mobiele netwerken. Als mobiel kijken buitenshuis, tijdens woon-werkverkeer, neemt toe, zal dit vrijwel zeker bijdragen aan de elektriciteitsbelasting tijdens piekuren van reizen, verwarmen en koken.

Dr. Mike Hazas, Senior docent aan de Lancaster University School of Computing and Communications, zei:"Er lijkt een overgang te komen in de manier waarop mensen tv kijken - en er is dringend aandacht nodig voor de energie-implicaties als een veel groter deel van het kijken via internet plaatsvindt.

"De groei van het dataverkeer blijft de efficiëntiewinsten overtreffen. Wij stellen dat beleid voor breedband en mobiele data meer moet doen dan het verbeteren van de energie-efficiëntie van digitale infrastructuur. Net als beleid voor andere energie-intensieve infrastructuur (zoals wegen of luchthavens), het digitale-infrastructuurbeleid moet expliciet de aanzienlijke bijdrage van digitale diensten aan de vraag naar energie en de koolstofemissies erkennen, en maatregelen in te bouwen om ervoor te zorgen dat de groei niet zomaar grenzeloos doorgaat.

"De beschikbaarheid van hogere breedband- en mobiele snelheden leidt tot een hoger verbruik en gebruik van inhoud en toepassingen met een hoge bandbreedte, inclusief onlinevideo, waarvan algemeen wordt aangenomen dat het een groot deel van de groei van het internetverkeer veroorzaakt.

"Echter, het huidige regeringsbeleid in veel landen is niet alleen gericht op het uitbreiden van internettoegang tot huishoudens en burgers die het nog niet hebben, maar cruciaal om bestaande verbindingen steeds sneller te maken. De mogelijkheid om UHD-inhoud te streamen, of meerdere tv-programma's en films tegelijk worden geschreven in minimale vereisten die alle huishoudens in het VK mogen verwachten en vragen. Door extra dataverkeer te stimuleren, dergelijk beleid heeft gevolgen voor de vraag naar elektriciteit en de CO2-uitstoot. Maar ze maken weinig indien van toepassing, hiervan in overweging nemen. Met andere woorden, ze kunnen worden gezien als 'onzichtbaar energiebeleid'."

Mogelijke oplossingen waar Dr. Hazas om vraagt ​​zijn onder meer:

• De ontwikkeling van datacenters en ultrasnelle breedband gaan gepaard met investeringen in hernieuwbare energie om de stijgende digitale vraag aan te wakkeren.
• Aanbieders van streaming en sociale netwerken kunnen worden belast om de milieukosten van hun diensten te weerspiegelen.
• Net als bij vliegreizen en benzinebelastingen, de vraag naar gegevens zelf kan worden belast om de regulering van de digitale dienstensector en de ontwikkeling van hernieuwbare energiebronnen daarvoor te ondersteunen.

De zorgen van de onderzoekers worden geschetst in de paper "Digitalisering, energie- en datavraag:de impact van internetverkeer op het totale elektriciteitsverbruik en piekverbruik, " die zal worden gepubliceerd door het tijdschrift Energieonderzoek en sociale wetenschappen .