資料中心節能已成一大課題，面對日益增加的耗電量，如何運用特殊的手法來降低能耗，將是重要關鍵。根據調查，除了伺服器之外，又以冷卻空調的耗電量佔比最大，空調的耗電量便佔整個機房的40%。
數位轉型已成企業贏得競爭力的必要策略，在廣泛地運用雲端運算、物聯網、人工智慧（AI）、AR/VR等新興技術萃取資料價值、找出新應用商機的同時，企業也因技術、架構與設備的升級，使得用電量隨之攀升，根據Uptime Institute預估，隨著技術被大規模採用，IT部門將在未來5年內保持強勁的增長，但IT能耗也將穩定增加。然而自今年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，因疫情而改變的生活及工作模式，讓台灣在今年五月提早創下歷年用電新高峰，企業中大型機房運作也因遠距辦公模式需大量數據應用，而越加緊繃。
Vertiv推出Liebert VIC浸沒式液冷解決方案。 （圖片來源：Vertiv）
Vertiv台灣總經理侯建州直指，資料中心節能已成一大課題，面對日益增加的耗電量，如何運用特殊的手法來降低能耗，將是重要關鍵。「PUE值是非常關鍵的指標，而除了伺服器之外，又以冷卻空調的耗電量佔比最大，根據調查，空調的耗電量佔整個機房的40%，其他的60%則來自IT設備以及相關的電力設備的能耗。」他進一步解釋，PUE值是用來計算資料中心節能省電的標準，計算的方式是以「資料中心的總用電量」除以「資訊中心內IT設備的總用電量」，PUE值越低，代表機房的空調冷卻所佔的電力越少。
水資源缺乏也成潛在風險
然而，資料中心面對的挑戰尚不只於此，受到反聖嬰現象影響，台灣梅雨遲到，造成全台多座水庫鬧水荒，對於資料中心來說，氣候變遷所帶來的危機，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。
他提到，許多人只意識到電力會對資料中心帶來重大影響，殊不知水資源缺乏也會影響資料中心的運行。就以水冷式冰水主機來說，業界初估，一般50RT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，因此，水源枯竭是水冷式系統面對的大挑戰。
「在水庫乾渴的那段期間，許多企業都來尋求協助，水冷式的冰水主機雖然比氣冷式的冰水主機來得更為節能，而且水也很便宜，可是一旦沒有水就什麼事也做不成。」侯建州認為，資料中心的節能手法並非一成不變，最近國內某金融業的資料中心就全部採用氣冷式冰水式主機，在資料中心中PUE已經降到了1.43，遠低於台灣的標準1.6。
目前Vertiv模組化氣冷式冰水主機（Vertiv MACC）已符合政府氣冷式冰水主機能效一級，而且採用的是全封閉式渦旋變頻壓縮機、雙系統獨立設計、及自動冰水溫度控制機制，可依負載自動調整運轉，實現低能耗、低運行成本的節能省電特點，以及延長壓縮機的平均生命週期。另外，通過與室內空調的聯動實現節能運行，可為多台MACC對單一終端負載進行控制，當氣冷式主機同時開啟並透過變頻壓縮機降載運轉時，性能係數可達4以上，幾乎趨近於水冷式冰水主機之能效。
他補充，目前台灣也有企業案例同時採用氣冷式的冰水主機以及液冷的冷卻方案，作法是讓冷卻水管深入到伺服器內致冷，但同時也採用風側的致冷方案，這種混搭的方式也可以處理到單櫃80kW的能耗，PUE值可在1.3左右。
浸沒式冷卻鎖定高熱密度環境
另一項降低資料中心耗電的手法則是採用浸沒式冷卻（Immersion Cooling）解決方案，尤其是資料中心的機櫃能耗愈來愈高，早期資料中心的機櫃設計約莫只有5kW至10kW之間，如今在大型資料中心中，30kW、50kW甚至於80kW動輒可見，企業需要特殊的致冷手法來因應高熱密度的環境。
近期，Vertiv推出Liebert VIC浸沒式液冷的製冷方案，這項解決方案是與GRC（綠色革命冷卻）合作開發，其所使用的ElectroSafe介電液體冷卻劑為單相冷卻劑，具有電氣和化學惰性，熱容量是空氣的1,200倍。這麼高的熱容量意味著可以更有效地冷卻高熱密度的伺服器，將冷卻能源成本降低多達95%。作法上是將伺服器直接浸泡在不導電的液體中，直接將零組件產生的熱能傳導給流體，而溫度上升的液體透過循環冷卻方式再回流繼續吸收熱能，以大幅提升能源效率，減少傳統機房的水、電能耗。
他提到，機房冷卻技術逐漸轉往液態冷卻（Liquid Cooling）發展並不是一項新的概念，隨著技術漸趨成熟，浸沒式冷卻也開始展露頭角，用電大戶條款固然是驅動企業採用的原因之一，但更重要的是採用傳統式的空調風機已經難以藉由風力來完全帶走熱能，很容易在更高熱密度的環境中形成熱點。
「終極來看，浸沒式冷卻解決方案會是一個最佳的方式，因為其可以協助企業PUE值達到1.1以下。」侯建州認為，浸沒式冷卻解決方案處於推廣階段，原因在於還沒有面對到真正的實際需求，因為邊緣運算的市場還沒有真正發生、5G也才在慢慢的佈建當中，大多數的企業還是用傳統的方案來解決，「但是隨著政策的引導，綠電的需求會驅使所有的企業朝向全球趨勢方向思考。」
Vertiv台灣總經理侯建州直指，資料中心節能已成一大課題，面對日益增加的耗電量，如何運用特殊的手法來降低能耗，將是重要關鍵。
鋰鐵電池強化可靠度
全球環保意識升溫，各國政府紛紛啟動能源轉型政策，希望能強化綠能在整體電力供應的比例，然而過程中也很可能面臨電力供應青黃不接的窘況，除了採用新的冷卻方案之外，電池也是一項可以優化的項目。
傳統上企業資料中心慣用的鉛酸電池，往往每隔三、五年就必須汰換一次，原因便在於儲電容量會隨充放電次數降低，因此在使用一段時間後就須更換。「一般的鉛酸電池最佳運行的環境溫度，約莫在22°C到25°C左右，然而鋰鐵電池卻可以拉高到28°C到35°C，」他指出光是提高5°C的運行溫度就可以節省許多空調用電，雖然鋰鐵電池目前的成本仍高於鉛酸電池，但從總體成本來看，只須幾年就可以把成本回收，而且鋰鐵電池也比鉛酸電池來得環保，對企業而言，也是一種社會責任的體現。