實踐機房五化指標 從優化能耗管理做起
- DIGITIMES企劃
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時值Information Age，「資訊」堪稱不容或缺的養分；正因如此，向來扮演資訊儲存、處理與傳遞樞紐的資料中心，便顯得格外重要。若說電腦機房是企業營運的心臟，此言並不為過，所以企業必須竭盡所能善用新科技，全力優化機房維運與管理效能。
無庸置疑，物聯網(IoT)堪稱近年最熱門的科技議題，由此衍生的各種智慧應用，連帶成為眾所矚目焦點，其中也包含了智慧電網(Smart Grid)。電力網路是一個包含發電、輸電、配電及終端用戶之複雜系統，所謂智慧電網，則是透過資訊、通信與自動化科技，建置具智慧化的整合性電力網路，強調自動化、安全及用戶端與供應端密切配合，利用先進的感測器、測量技術及雙向通訊控制等技術，以提升電力系統運轉效率、供電品質及電網可靠度，並且可對其中資訊加以整合分析，以達到電力資源的最佳配置。
Smart Grid係以先進配電管理系統(ADMS)為樞紐，據此發揮饋線自動化、數據採集與監控(SCADA)，及併聯再生能源等關鍵機能，另一方面也藉助智慧型電表基礎建設(AMI)，用以量測、記錄用電量資料，再透過資訊集中器將資料傳送至電力公司的電表資訊管理系統，以利執行後續大數據分析。
而在整體智慧電網架構中，擁有電力監控系統，箇中整合了高壓開關、保護電驛、多功能電表、變壓器溫控器、APFR、Generator、DC Charger、UPS、低壓開關...等諸多設備，另外也有智慧管理系統，彷若智慧建築之中的BEMS，是驅動整個能源管理的重要一環。
「綠優簡自標」為機房管理新指標
事實上，綜觀一座企業資料中心的電力架構，從電源端(市電)以降，電力一路經過開闢、不斷電系統UPS(Uninterruptible Power Supply)、智慧插座、機櫃，最終傳送至伺服器等需要用電的設備，其架構規模雖然無法與Smart Grid等量齊觀，但也猶如一個具體而微的小電網，同樣需要講求運轉效率，亦需要嚴控供電品質與電網可靠度。所以開始人提倡應強化智慧插座應用，使之成為智慧配電、智慧電源監測的樞紐，以確保在需要用電的地方合理供電。
綜上所述，既然將資料中心類比為智慧電網，便充分彰顯出，企業機房管理絕對是一門極其關鍵、但也極其複雜的學問，其間所牽涉的枝枝節節甚多，不管是機房散熱與電源能耗管理、機房空間設計與設備配置、機房維運管理，乃至於時常被忽略的布線系統，都亟需藉助科學化、系統性的方式加以落實，據此有效提升機房的整體運作效率。
總結來說，企業資料中心管理人員，不妨牢記「綠優簡自標」等五大訣竅，意即透過綠化(機房散熱與電源能耗管理)、優化(機房維運裝置管理優化)、簡化(機房空間設計與設備簡化)、自動化(機房維運管理自動化)，以及標準化(機房布線系統標準化)等「五化指標管理」，一步步打造卓越機房。
善盡能源管制 為機房管理首要任務
在前述五化指標，攸關機房節能效益的綠化議題，無疑是近年來備受關注的焦點所在，也是五項指標當中的重中之重；只因為隨著環保意識抬頭、輔以未來電價成本欲低不易，所以各方都在高喊節能減碳，而平均能耗一向比辦公環境高出近8倍的企業機房，當然被視為實踐節能減碳的重要場域。
在此前提下，對於企業機房管理人員而言，如何確保所有IT設備用電品質，恆常不受干擾或影響，與此同時，又能做到當用則用、當省則省，顯然就是一個務必勤加修練的基本功。
至於如何實現綠化，相關方法其實很多，而且其間所涉及的環節也不少，舉凡IT設備、空調、電源的相關控制，甚至是空間規劃、線纜布線管理，都是不容忽略的課題。
針對空間規劃，現今多數機房管理人員都知道，為了控制空氣流動，機房空間內理應採取冷(電子設備)通道與熱(地下布線與無源布線)通道的配置模式，而透過此模式，不論是冷空氣的添加、熱空氣的移除，皆將受到良好的控制，致使散熱設備的運行效率維持高檔。
另值得一提的，一直以來，耗費於機房散熱用途的能源，其實相當可觀，連帶讓企業蒙受不小的資源與金錢損失。為了杜絕這類型的資源耗損，機房應儘量採用結構化布線系統，以期降纜線的使用量，進而緩解通道壅塞、避免氣流阻塞情況，畢竟空氣流動的空間愈大，熱空氣移除及冷空氣迴圈所耗費的能源就愈少，可謂顯而易見的道理。
選擇對的UPS 發揮最大省電效果
如前所述，在某種程上，資料中心彷彿微小型的智慧電網，故而對於電力系統運轉效率、供電品質及電網可靠度等面向的嚴苛要求，相較於城市級、甚或國家級智慧電網，其實並無二致。在此情況下，企業意欲提升機房散熱與電源能耗管理效能，仍有必要直接針對Data Center電力架構之中的重要環節，採取必要優化措施。
環顧Data Center電力架構，不斷電系統(UPS)無疑是頗為關鍵的一環。所謂UPS，主要是確保電力負載不受任何事故影響而造成斷電，在穩定供電條件下，持續生產電力，讓資訊設備不會因停電而流失資料，或造成系統毀損；但事實上，UPS系統本身也會耗電，企業若能採用高效率機種，即可望將這部分的能耗降到最低。
此外，選用高功率因數(Power Factor；PF)的UPS系統，亦有助企業撙節電費支出。依據現行規定，企業每月用電的平均功率因數不及80%的話，每低1個百分點，當月份電費應增加0.3%，相反的，如果功率因數超過80%，每高出1個百分點，該月份電費即可獲得0.15%的減免。
按照上述規律，假使企業錯誤選用低功率因數的UPS，而PF僅71%的話，便需要多增加支付27%電費；反之，如果企業正確選用高功率因數的UPS系統，PF達到98%優異水準，那麼即可享有27%幅度的電費減免，一來一往之間，差距竟然超過50個百分點，長此以往，對於企業營運負擔究竟是大或小，勢必產生極其顯著的落差。
其實電費的差異計算，還可以更精細。一般來說，機房實際耗損的kW，等於「UPS容量」乘以「負載耗損百分比」，再乘以「功率因數(PF)」，最後乘以「% Load」，一旦算出kW，再乘以24小時、30天，即可推估每月總耗損電量kWh，也就是人們較熟悉的「度」，例如平均每度工業電價為3元，其中的度就是kWh。所以在其他條件不變的前提下，套用不同的PF，自然會產出不同結果，當然，如果搭配UPS系統模式上的差異，例如逆變器模式、節能模式，將使電費支出的差距更形顯著。
總括而論，企業若欲藉由最精省的投資，換取更為穩定可靠、且有助於撙節電費的配置，在選用UPS時，務須同時留意功率因數、效率等兩大重要數值。其中功因主要是影響UPS的負載能力，如果企業選購低功因的UPS設備，那麼就必須選用大型容量的機種，才可以滿足需求，如此便會徒增設備投資成本，也將因為前述的電費增減規定，而承受較大的電價負擔；至於整機運轉的效率，更是直接與能耗、電費息息相關，深究電力損失，主要來自於UPS設備透過交流轉直流，再從直流轉成交流電力的運作過程中，產生熱而致電力耗損，如果效率愈好，即意謂電力耗損愈輕微，肯定是美事一樁。
