雙管齊下平衡製冷需求 全套工具指南助永續

2022-08-16
新冠肺炎(COVID-19)加速企業數位轉型腳步,企業運用物聯網、大數據、人工智慧等技術來創新商業營運,但伴隨而來的大量資料,也使得資料中心面臨永續發展與優化維運的考驗,根據施耐德電機的預測,資料中心的能源消耗預計在未來20年將超過3,000TWh,相當於約2.75億個家庭的能耗。

施耐德電機關鍵電力部業務總監黃建棠認為,新一代資料中心應該兼具永續、高效、高適應力以及高彈性等特性,才能引領企業逐步邁向淨零碳排,而這需要透過工具、設計手法以及管理軟體的相互搭配才能做到。例如採用具有即時監控與主動控制功能的冷卻方案,除了可以確保資料中心的伺服器正常運作外,還有助於實現高效能、低耗電;而利用模組化設計也能迅速擴充與調降規模,提高適應力。

另外,藉由優化運維讓資料中心效率最大化是永續轉型的關鍵之一,在這方面,企業可以運用EcoStruxure Pod高密度基礎設施方案最大化IT空間效率;或是借助IT數位服務,結合遠端雲端監控與即時資料,以快速排除故障;此外,透過可靠的電力與冷卻系統、以雲端為基礎的資料中心管理軟體EcoStruxure IT、新一代資料中心基礎架構管理(DCIM),以及運用大數據全方位預測分析等,也能全方位提升資料中心基礎設施的彈性。

不只電力 水資源也是關鍵

長期以來,為了讓IT設備有一個可以順利運行的環境,資料中心花費了大量的電力在冷卻空調的製冷上,平均佔據了近四成的能源費用。然而,不只是電力的問題,過去為了帶走設備的廢熱,大部份的冷卻手法都是透過蒸發水來驅動空氣冷卻,而這將耗費大量的水資源。若不能提供足夠的冷卻可能會導致熱點以及冷熱空氣混合的情況,進而造成資料中心停機或是業務中斷,但大量的水資源消耗同樣也對環境造成影響。

優化資料中心永續發展的步驟。(資料來源:施耐德電機)

黃建棠指出,在永續發展的前提下,目前主要的冷卻手法有兩種,一是運用天然空氣冷卻,將外部天然的冷空氣導入資料中心。另一種則是在無法運用天然空氣冷卻的地區,例如氣溫較高的台灣,可藉由資料中心營運管理軟體提供製冷優化(Cooling Optimize)的智慧型製冷控制,來實現動態消除熱點、節省能源。其主要是透過優化資料中心設施內的氣流,提供更好的可靠性和可用性,此封閉環境系統,可自動識別與消除熱點,並幫助診斷潛在的設施風險,而且還能平衡製冷需求,實現最低能源消耗,並大幅減少成本。

他提到,挪威的資料中心業者綠山(Green Mountain AS)便是一個典型採取自然冷卻方法的案例,這家業者將主機代管設施埋藏於深山中的北約廢棄地下碉堡內,而且在施耐德電機的協助下,引入挪威峽灣的冷水,成功建置了一座不使用電力且不依賴冷媒的海水冷卻系統,讓資料中心能夠完全仰賴再生能源運轉。這座資料中心於2015年第二季達成Uptime Institute所評定的「第三級建築設施認證」標準,而且是由100%可再生的水力發電供電,二氧化碳排放量幾乎為0,PUE低於1.2,是全球最環保的資料中心之一。

永續架構指南助企業落實ESG

資料中心堪稱今日數位世界的骨幹,但其所造成的碳排放量高達全球總量的百分之二,與航空業不相上下。面對ESG國際浪潮,施耐德電機也透過EcoStruxure Resource Advisor創新工具支援資料中心執行永續發展報告的能力。這套能源管理軟體不但能展示碳排放量、能源採購成本、採購能源類型,還能為專案規劃和風險管理提供指導。

而有鑑於目前業界仍缺乏一套通用標準,施耐德電機也發布資料中心永續架構指南,提出五大環境影響領域,包含能源、溫室氣體(GHG)排放、水、廢棄物以及土地與生物的多樣性等5個類別,並且對應永續歷程中各階段管理的指標,協助企業減輕資料中心對環境的影響。另外,為了免除資料中心在測量與通報上的摸索過程,施耐德電機也支援了17個重要的永續發展框架標準,讓企業不僅可以免除選擇影響力指標的困難,還可以對內部團隊的溝通並使其專注於永續目標,並且根據資料採取行動以改善營運,讓全球都有統一的基準,而且可對外部關係人(投資人、管理者、潛在員工等)定期提出具有一致性的報告。

黃建棠指出,碳盤查的精準性是資料中心永續發展至關重要的一環。有三個關鍵變量會對資料中心能耗產生重要影響,包含資料中心所在位置、IT負載以及電力效率。施耐德電機TradeOff Tools權衡工具中的資料中心碳排放量計算器、資料中心效率計算器、IT碳排放與能源分配計算器以及資料中心功率計算器,都可以幫助資料中心管理者了解如何用電以及效率變化將對其碳足跡帶來的影響。而且透過PUE值也能精準管理機房的用電。例如,在整合新舊設備的過程中,從冰水流量計、配電盤多迴路電錶、照明電錶等資訊著手,就能計算資料中心實際使用的耗能,進而換算成碳排放量。在可視化的工具上,DCIM也能隨處監控IT實體基礎設施,並提供碳足跡給用戶端,達到可視覺化的需求。

施耐德電機關鍵電力部業務總監黃建棠認為,落實淨零碳排須透過工具、設計手法以及管理軟體的相互搭配才能做到。

他最後強調,隨著IT應用越來越分散,工作負載也越來越複雜,「智慧軟體」能幫助企業面對監控、管理和永續性採取更主動的回應。施耐德電機的EcoStruxure解決方案包含了EcoStruxure IT、EcoStruxure Power與EcoStruxure Building,能使企業了解並掌握資料中心的各個面向。其中,Ecostruxure IT解決方案可協助整合機房周遭的環境控管、電力等資訊,將資訊集中化管理,管理人員能在遠端即時監控設備,並視需要採取管理措施。而EcoStruxure Power則能為企業進行能源診斷、數據蒐集、分析與評估,並提供決策參考,有助於改善缺失,順利取得第三方驗證。最後是EcoStruxure Building,具備可擴充、安全且全球化的架構,使各類建築(包含資料中心)皆具智慧,以最大化建物效率、最佳化舒適度及生產力,並提升建築價值。


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