氣候變遷加劇能源消耗，已成全球人類一大隱憂。不只超大規模或是提供主機代管服務的資料中心有節能的課題，在施耐德近期發布的《數位經濟和氣候影響》報告中，企業IT部門相關的電力需求也預估會大幅成長，在數位化及智慧應用的相關趨勢發展下，預計將成長增加近50%。
極端氣候在全球造成重大災害，不久前美國西北部氣溫飆高至攝氏46度，奪走200人的生命；西歐也出現百年來最嚴重的洪災，包含捷克與德國都受創嚴重。而台灣也遇上嚴峻乾旱，原本五月該來的梅雨季，也因反聖嬰現象發威，各地水庫一度缺水嚴重。專家嚴重警告，未來十年，極端氣候將成常態。
能源轉型成國際趨勢
為減緩溫室效應，全球長期以石化燃料為主力的能源供應模式，轉型已刻不容緩。國際能源署（IEA）在近期發表的一份關於全球如何在2050年達到淨零碳排的報告中指出，在氣候危機之下，若想在2050年達到淨零碳排，並且將全球氣溫上升限制在1.5°C的可能性，能源系統全面轉型已無可避免，必須盡快加強引入像是太陽能或風能等再生能源。
台灣政府也計畫以2050年達到淨零碳排為目標，積極推動能源轉型與減碳策略。甫於今年施行的「一定契約容量以上之電力用戶應設置再生能源發電設備管理辦法」（俗稱用電大戶條款），便優先規範了契約容量5,000瓩以上之用電大戶，須於5年內（2025年）設置契約容量10%的再生能源。
而這也意謂著，在這場國際的能源轉型趨勢中，企業已無法置身事外。如何在環境永續以及營運成長中取得平衡，已成亟需面對的課題。不少科技巨擘如Apple、微軟、Facebook、Google等已相繼宣布加入碳中和行列，擬定淨零碳排的施行計畫，承諾在2030～2050年使用100%再生能源。甚至進一步發揮影響力，帶動供應鏈降低碳排放量。而在國內，也有85家RE100會員分布於消費零售業、資訊電子業、化工材料業、工業、醫療健康業、金融業、電信業及能源業。在科技領域，包括台積電、聯電、華碩、宏碁等也都加入RE100。
數位科技驅動電力需求攀升
然而，在氣候危機及天災衝擊的影響之外，迎面而來的數位浪潮也正在迫使企業加速數位轉型腳步，尤其是在新冠肺炎（COVID-19）疫情反覆升溫的情況下，為了維繫業務持續營運、提供更好的數位體驗以及贏得全球競爭力，企業正大舉地運用新興科技，包含大數據、人工智慧、物聯網以及雲端等技術來強化營運，但在此同時也加劇了資料中心的耗電量。
施耐德電機樓宇事業部總經理郭念慈指出，因新冠肺炎之故，資料中心進入了另一個里程碑，國外甚至以「Cloud Computing Is Growing Like Crazy」來形容資料中心的強勢增長力道，然而，能源消耗也成一大隱憂。不只超大規模或提供主機代管服務的資料中心有節能的課題，在施耐德近期發布的《數位經濟和氣候影響》報告中，IT部門相關的電力需求也預估會大幅成長，在數位化及智慧應用的相關趨勢發展下，預計將成長增加近50%。
伊頓電氣台灣區總經理宮鴻華觀察，資料中心需求之所以快速增長，5G、物聯網、邊緣運算以及大數據等趨勢發展也功不可沒，從影音串流、電子郵件，抑或協同作業、高效運算，背後都仰賴資料中心的支撐。資料中心的角色在近幾年大幅轉變，儼然已成為所有資料處理、儲存與交流的中介站，「30年前，人們一聽到基礎架構直接就聯想到電力、水以及交通等設施，如今一提到基礎架構，直覺地會認為是資料中心，關鍵就在於資料中心已成為資料聚集與分配的所在。未來幾乎所有的產業，甚至於每個人都將與資料中心有著直接與間接的關係。」
正因為如此，資料中心的電力品質以及用電管理都將成為挑戰，包含基礎設施老舊、電網變動因應、政策法規更新以及企業訂立環保永續目標等等，在在都會對企業營運帶來考驗。他提到，能源轉型正在改變電力使用方式，以往資料中心主要由電力公司單向提供電力的模式將有所改變，隨著綠能趨勢發展，未來能源的形態將是多樣而且是雙向，除了太陽能之外，還可能加入風力或是各種形式的再生能源，未來電網將無所不在（Everything as a Grid）。
沉浸式冷卻空調升溫
自今年5月以來，台灣數度面臨供電吃緊的情況，即便還沒到往年的夏季高峰，全台用電量便已曾衝破3,800萬瓩，打破去年7月歷史紀錄。這對企業資料中心而言，無疑是一大潛在風險，如何讓資料中心基礎設施也能永續營運也成一大課題。面對電力取得不易，資料中心也應先審視整體資源配置，透過架構升級或改善的手法，發揮空間與資源的最大效益，進一步降低能源的損耗。
台達資通訊電源方案事業部業務經理暨台灣智慧能源產業協會理事長林士基指出，資料中心能源短缺的手法不外乎開源與節流兩種，一是藉由儲能系統、發電機或是其他管道來增加電力來源，其二是透過架構設計或是設備工具來盡量減少用電量。
台達資通訊電源方案事業部業務經理暨台灣智慧能源產業協會理事長林士基觀察，考慮到整體電力取得不易、土地擴充困難，不少企業會選擇高密度設計，並且以此為基礎，進一步引進沉浸式冷卻空調系統來強化節能的成效。
用電大戶條款提供了四種方式來取得再生能源，包含設置一定裝置容量的再生能源設備或儲能裝置、購買再生能源憑證以及繳納代金，撇除代金之外，企業可以藉由購置或自建來增加電力的來源。而在節能的部份，除了高密度、模組化設計之外，近期液冷式的解決方案也受到企業高度關注，他提到，考慮到整體電力取得不易、土地擴充困難，不少企業會選擇高密度設計，並且以此為基礎，進一步引進沉浸式冷卻空調系統來強化節能的成效，再搭配輸配電、伺服器端，乃至於通訊整合，進行完整的規劃。「這種方式可以大幅減少資料中心的碳足跡（Footprint），而且節能效益也很明顯。」
Vertiv台灣總經理侯建州則從電力使用效率（PUE）分析資料中心耗電之處。「根據調查，資料中心有40%的耗電來自於冷卻空調，其中，又以冰水主機的耗電量最大，然而今年以來，台灣同時面臨缺水缺電的危機，資料中心勢必也需要有所調整才能因應。」他進一步說明，過往企業資料中心基於效率考量多半會選用水冷式的冰水主機，一般50RT的水冷式冰水主機一天開機10小時，水量需求是2.5噸，若冰水主機全天運轉24小時，一天則需要5噸的水量。雖然多數的冷卻系統採取封閉系統，但水塔冷卻也必須補充水，若像今年6月水荒情況，水源枯竭將是水冷式系統面對的大挑戰。「這時氣冷式冰水主機反而會是較好的方案。」
另外，資料中心機櫃的用電量已超過30kW，最高還可高達80kW，傳統式空調已經沒有辦法藉由風力來帶走熱能，浸沒式液冷解決方案可以有效解決這項問題，「這項技術的優點在於可以減少環境干擾，例如潮濕、灰塵的問題，而且對於地理氣候的依賴性較小，其模組化設計能夠在數週內快速部署，而且只要溫水就可以支援每機架高達80 kW的高密度負載。」侯建州說。