參酌ASHRAE標準 善用節能技術實踐合理PUE目標

國立臺北科技大學能源與冷凍空調工程系副教授李魁鵬。

現今「環境、社會和企業治理」(ESG)蔚為風潮，帶給企業不小壓力，必須不斷自我惕勵達到節能減碳。因資料中心的能耗高於其他類型建築達數倍之多，是吃電大戶，所以更需要努力節能。

國立臺北科技大學能源與冷凍空調工程系副教授及永續環境控制中心主任李魁鵬指出，2006年美國環保署針對資料中心能耗提出調查報告，並提出節能Roadmap，強調若採用節能技術、可抑制資料中心能耗成長。時隔十年重啟相同調查，發現各界確實努力抑制資料中心用電並展現成效，但後續仍有進步空間，假使更落實節能管理、設備更新，甚至採用超級規模資料中心的高效設計等等，可望進一步降低能耗。

談到資料中心能源效率的評鑑，最普及的指標是PUE，數值愈低，代表支持IT運作的能源成本愈便宜。至於PUE應到達多少？李魁鵬說，按ASHRAE Std. 90.1-2016定義，以台灣來看，北部屬於2A氣候區，合理PUE在1.49、也就是必須低於1.5；南部屬於1A氣候區，合理PUE為1.61。相對來說，北部氣候比較冷，建築熱負荷比較低、空調主機散熱比較好效率高，且採用自然冷卻的機會較大。

值得一提，ASHRAE Std. 90.1也被美國綠建築協會引用，做為LEED認證的節能標準。LEED認證廣為全球知名企業採用；以台積電為例，從2008年獲得台灣第一個LEED認證綠建築以來，新建廠辦都積極申請LEED認證。

至於如何落實節能並減低PUE？ASHRAE另推出90.4-2019標準，具體指出機房基礎設施的功率，相對於IT在25%、50%、75%、100%不同負載條件下的綜合設計冷卻設備能耗比值(MLC)及電力損失率(ELC)應低多少才算合理。

其中MLC指標所規範的是冷卻部份，範圍涵蓋製冷主機、散熱設備、風機、泵浦等，加總起來的全年能耗除以IT全年總能耗，即是MLC。重點在於IT並非永遠100%運轉，許多時候都處於低負載，所以冷卻設備必須能隨之調控，否則在IT低負載時的功率就顯得偏高，所以企業應思考向量化冷卻調控概念。以台北氣候區來看， IT裝置功率大於300kW時，合理MLC為0.23，企業可據此檢核設計師提出的設備規格，若大於0.23就值得商榷。

關於電力，ASHRAE 90.4-2019列出ELC指引。重點是Power Lose，當IT設備裝置功率小於100kW，當IT滿載時，從市電送進來的點到UPS輸入點之電力損失不能大於15%；UPS電力損失不能大於8%、UPS輸出點到機櫃端的電力損失不能超過6%失。總計電力輸送、配送與轉換損失，在小於100kW的IT負載下不得超過26.5%；若負載大於100kW，意謂功率更大，按理也需要展現更高效率，故Power Lose不能超過24.5%。

李魁鵬提醒，企業欲符合ASHRAE規範，在機房設計初期就必須執行規劃與計算，評量設計內容能否達到節能標準；現今能源模擬的計算軟體功能強大，企業不妨多加利用，以評估其資料中心可能的年度耗電量，推算有機會達到多少的節能率，相對來說，也可回過頭來推估節能技術經濟性與ROI。