隨著產業轉型加速以及全球暖化日益加劇，各國政府對永續發展的要求愈來愈高，向來承載企業資訊服務與應用的資料中心，也因為能源密集、耗電量大以及用水量多等的特性而受到大幅關注。台灣於去年（2021年）宣布2050年淨零轉型目標，能源轉型也是政府施政的重點之一，去年初施行的用電大戶條款，便規範契約容量5,000瓩以上之用電大戶，須於5年內（2025年底前）設置契約容量10%的再生能源。
而另一方面，受到國際能源價格居高不下影響，燃料成本持續走揚，日前經濟部電價審議委員會臨時會決議，自7月1日起，將調漲高壓及特高壓產業（如半導體、電子業、鋼鐵、水泥等）用電大戶電價15%。面對營運成本攀升、全球加速減碳轉型的雙重壓力，如何提升能源使用效率、採用綠色能源以減輕對環境所造成的影響，已是資料中心亟需面對的挑戰與課題。
兩方面著手節能更減碳
根據國際能源署（IEA）調查指出，2020年全球資料中心用電量高達200～250TWh，相當於台電一年的總發電量。從全球能源佔比來看，約佔全球能源消耗的1%。然而，如果置之不理，持續使用低效電力作為主要能源，那麼資料中心的碳排放量很可能超過航空業。IEA甚至預估，到了2025年，資料中心將消耗全球五分之一的電力供應。
這樣的估計並不是空穴來風。近幾年，CPU以及GPU在技術發展演進下日益高效，但在此同時耗電量也跟著攀升，熱設計功耗（TDP）一旦超過300瓦以上，傳統氣流冷卻便難以帶走伺服器運轉時所產生的熱。而另一方面，受到數位化潮流與新冠肺炎（COVID-19）影響，企業大舉應用5G、人工智慧、大數據以及物聯網等先進技術，大量被創建的資料最終都會進入資料中心進行儲存、處理與分析，而此舉也將進一步帶動資料中心成長。根據調研機構BlueWeave Consulting預估，2022年資料中心市場營收將上看4,049億美元，年複合成長率達10.20%。隨著資料中心市場的增長，資料中心的電力需求勢必也將跟著大幅攀升。
伊頓台灣區電氣事業部行銷與技術支援協理江嘉倫指出，資料中心耗電、耗能的特色非常直觀，而且可預見的是用電量與用水量都將不斷地成長，在國際趨勢的推動、品牌客戶要求，以及所在地法規變化與各國政策影響下，如何與環境共存、永續發展，便成為資料中心亟需面對的挑戰。 「主要的作法還是來自於兩個面向，一是如何將能源使用得更有效率，另一則是如何讓產能的方式更永續，或是採用更『乾淨』的電力。」她提到，前者可以從用電的軟硬體設備來著手，當設備的電力效率愈高，只需要提升1%就可以帶來可觀的節能成效；或者採用一些新型設計，讓電力隨需投資，抑或是透過管理工具將資產最佳化。而後者，則可以採購綠電或是與當地廠商合作，例如將資料中心建置在比較涼爽的溫帶地區或是將排出的熱氣轉變成暖氣，以達到永續的目標。
跟進國際倡議 金融、服務業先行
全球碳中和趨勢與企業環保永續意識抬頭，各個產業也開始加速減碳腳步，金管會在「公司治理3.0—永續發展藍圖」中，也要求實收資本額達20億元之上市櫃公司自2023年起應編製並申報永續報告書，同時納入國際相關準則TCFD（氣候相關財務揭露規範）、SASB（美國永續會計準則委員會）發布之準則參考，以強化永續報告書揭露資訊。
勤業眾信風險諮詢服務資深執行副總經理溫紹群認為，在永續發展與ESG議題中，各個產業著重的焦點有所不同，例如半導體、高科技等產業，會優先考量範疇一（Scope 1）直接排放源，例如自有或控制之鍋爐、熔爐、交通工具等燃燒的排放，以及製程設備中、化學品生產過程的排放等等，原因在於資料中心所消耗的電力比起該企業的直接排放源來說並不高。但是反觀服務業，特別是金融業，其主要的碳排來源就是資料中心耗用的電力，因此就會優先考量從資料中心的節能或者是脫碳（Decarbonization）著手，尤其企業若想跟上國際倡議，做到淨零排放，甚至會選擇將資料中心上雲。 「舉例而言，聯邦快遞（FedEX）便打算將IT基礎架構全數遷往雲端，一旦完成後，碳排放量也將從範疇二移到範疇三（Scope 3），變成價值鏈的一環。」他提到，能源轉型不外乎是從範疇一、二轉向範疇三，但這種作法有其極限，企業回過頭來還是得控制範疇一與範疇二，想辦法讓碳排放量下降，除了運用再生能源、儲能系統之外，不少企業也開始著眼於設備節電或內建AI能源管理機制，讓設備運行更有效率。
永續架構指南助目標設立
在自動化與數位潮流的趨勢下，資料中心儼然已成為數位世界的骨幹，然而施耐德電機關鍵電力部業務總監黃建棠觀察，雖然環境永續日漸受到重視，但卻缺乏對環境影響的標準化實施、測量和報告方案，對此，施耐德電機也於去年發布資料中心永續架構指南，期望利用標準化指標能幫助企業邁向永續未來。
這套永續架構指南將永續指標分成能源、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，並且再細分出23個關鍵指標（表1），基於這些指標可以從整體報告環境永續發展的狀況，而資料中心營運商也可以利用這些指標來設定目標或年度改善的進度。
以能源來說，關鍵指標包含了總能耗、能源利用效率（PUE）、可再生能源消耗總量、可再生能源係數（REF）以及能源再利用係數（ERF）。其中，總能耗指的是資料中心營運所消耗的能源總量，而PUE則是將資料中心的總負載除以IT負載所得的值，用以衡量資料中心的設施效率。可再生能源消耗總量指的是資料中心設施擁有、控制或購買的可再生能源總量，包含太陽能、風能、地熱、生物能以及水力等可再生能源。至於可再生能源係數則是將資料中心所擁有和控制的可再生能源除以資料中心的總能耗。最後，能源再利用係數則是再利用的能源佔資料中心總能耗的比率。
黃建棠解釋，REF是一個標準化的指標，允許不同規模的資料中心進行比較，而且利用這個指標，資料中心營運商便能在資料中心負載變化時，追蹤可再生能源消耗，當REF=1.0時，就意謂資料中心使用的電力都是可再生能源。「而ERF的值則是從0到1.0，0指的是沒有任何可再利用的能源，1.0則表示進入資料中心的所有能源都是再利用∕輸出的能源，這項數值用途主要是用來推動資料中心營運商或是企業尋找重新利用廢熱的方法。」
另外，他也提到，目前全球有許多永續發展框架協議，不僅複雜，也讓人無所適從。為了協助企業設計目標、報告和認證，同時免除資料中心在測量與通報上的摸索過程，施耐德電機也提出17個重要的永續發展框架標準（表2），藉由這些永續發展政策的框架協議與標準，企業不僅可以免除選擇影響力指標的困難，還便於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。
需求攀升面臨三大挑戰
隨著新型伺服器、GPU技術、機器學習、人工智慧、雲端服務、區塊鏈、加密貨幣和高效能運算的發展，資料中心環境的熱密度正在不斷提高，Vertiv台灣客戶服務暨技術經理鄭品宏觀察，企業對機櫃功率的需求大幅度成長，甚至單櫃已上看到80kW，而另一方面，以往一座大型資料中心都是以4MW、5MW為基礎進行設計，但是這幾年接觸到的案例已經提升到10MW，甚至到13MW、15MW，由此也不難想像，市場需求正在帶動資料中心成長，進一步導致資料中心用電量隨之攀升。
「這可能造成幾項挑戰，」他分析，當用電量愈多，效率就愈容易被拿出來檢視，如何提升電力與軟硬體本身的效率將是其中一項關鍵。此外，在晶片技術的演進下，CPU與GPU運算力大幅提升，但這也意謂著伺服器在運轉時容易產生高密度的熱點，如果無法解決散熱問題，新產品的設計就不能商轉。換言之，資料中心的冷卻手法也必須有新技術來加以突破。「最後，綠能採用已成國際趨勢，也是全球資料中心面臨的共同問題，若能引入更多元的能源來支撐資料中心的營運，對於資料中心的永續運轉將有非常大的幫助。」
鄭品宏強調，對資料中心而言，最主要的參考指標還是在PUE值，它不只是各個廠商競相比較的參數指標，也反映出資料中心對於節能減碳的整體承諾。但是，節能減碳的前提是必須讓資料中心能夠穩定地運轉，如此企業才能放心地進一步優化，「事實上，光是效率的提升就能有很明顯的成效，舉例而言，一座1MW的資料中心若是能將設備的能源效率從94%提升到96%，以每度電2.5元來計算，一天的電費差異可到1,300元，一年下來便可節省485,000元之多。」