能夠滿足網路需求,又能降低對環境造成傷害的綠色資料中心,將成為解決方案。(圖片來源:iStock)
全球進入人工智慧運算(AI Computing)時代,對於算力的需求大幅增加,帶動一座座資料中心的擴建。根據國際能源總署(IEA)預估,全球資料中心用電將在2026年超過1,000TWh(太瓦時),等於1兆度電(見圖一),與日本全國年用電量相當,而用電量越大、碳排量也越多。
因此能夠滿足網路需求,又能降低對環境造成傷害的「綠色資料中心(Green Data Center)」成為解決方案。《RECCESSARY》挑出兩大科技巨擘微軟(Microsoft)與Google,試圖了解它們在綠色資料中心的規劃,以及正致力能源轉型的東南亞國家,如何成為資料中心投資的熱點?
圖一、全球資料中心、AI及加密貨幣的用電量持續攀升,國際能源總署預估,到2026年資料中心用電可能超過1兆度。(圖片來源:IEA)
綠色資料中心是什麼?PUE值怎麼計算?
美國電機電子工程師學會(IEEE)指出,資料中心大部分能源用於冷卻、照明、儲存資料、電腦運算、硬體串聯,以及能源傳輸。綠色資料中心(或稱永續資料中心Sustainable Data Center)最主要目標是利用各種方式減少環境足跡,從選擇靠近再生能源的地點設廠、資源再利用、提升效率,到取得美國能源之星(ENERGY STAR)或綠建築標章(LEED)等認證,都是常見的方法。
判斷資料中心夠不夠綠的方法,較常見的評量指標是綠色網格協會(The Green Grid, TGG)在2007年發布的電力使用效率(Power usage effectiveness, PUE),不但是業界最熟悉的工具,也受各國政府青睞;另外,還有用水效率(Water Usage Effectiveness, WUE)、碳使用效率(Carbon Usage Effectiveness, CUE)、基礎設施使用率(Infrastructure Utilization Efficiency, IUE)等。
PUE是將資料中心的總用電量除以IT設備的用電量,其數值愈小表示節電效果較好。以全球前四大雲端服務供應商(CSP)為例,率先在台灣設立資料中心的Google,其資料中心的PUE平均為1.1,最佳情況可降至1.06;微軟根據有公布的數據統計平均為1.2(見圖二);阿里雲自建資料中心的PUE同樣平均為1.2;亞馬遜AWS則沒有公布。
圖二、微軟2023財政年度地區資料中心電力及水使用效率指數。(圖片來源:微軟)
科技巨頭怎麼推動資料中心綠色轉型?
Google:應用水冷卻系統,開發移除式碳權
Google在2013年於新加坡建成東南亞首座資料中心,至今(2024)年6月一共有4座,官方說明指出,新加坡具有該區域線路最廣的海底電纜,以及對企業公開友善的法規,且網路經濟成長速度在全球名列前茅,至今Google對新加坡資料中心投資金額高達50億美元(約新台幣1,653億元),與2018年相比增加超過5倍,其中包括對綠色資料中心的投資。
在新加坡提出資料中心必須對環境友善的要求前,Google就已經著手改善。最新落成的資料中心將冷卻系統的水再利用,並將室內溫度維持在攝氏27度,達到節電效果;同時擴大採購再生能源,且將減少利用碳權抵銷碳排,轉向開發「移除式碳權」,開發直接從大氣中去除二氧化碳,儘管成本較高,但減碳效果更好。
微軟:加強自然空氣降溫省水,開發氫燃料電池
微軟在2020年宣布在台灣投資成立資料中心,官方已經預告今(2024)年將完工,根據規劃,將PUE標準訂在1.2,預計從太陽能、風力及水力取得再生能源,當溫度低於攝氏29.4度時,將只透過通風氣冷的方式為新資料中心降溫,而不使用液體冷卻,預估每年能省下30%的冷卻用水。
把規模放大到全球,微軟的資料中心一共超過300座,範圍遍及60個國家地區,目前的再生能源專案分布在21個國家,規模達到19.8GW(百萬瓩),目標在2030年能採夠能實現全天候100%零碳能源(zero carbon energy)使用。除了透過自然空氣為資料中心降溫,也蒐集雨水再利用,另外也正在開發氫燃料電池,取代資料中心的備用發電機。
東南亞成資料中心熱區:星國強化能源效率、泰國擬推綠電DPPA
資料中心發展火熱,來自東南亞的需求明顯成長。新加坡在今年5月推出綠色資料中心路徑(Green Data Centre Roadmap),因應AI爆炸性需求對能源造成的壓力,目標透過提升能源效率的技術、布署IT節能設備等,在短期內提供新增300MW裝置容量,另外可能再增加200MW或更多的綠電。負責推動該計畫的新加坡資通訊媒體發展局(IMDA)也預告,將在2025年前推出IT設備能源效率及液體冷卻(liquid cooling)的標準。
泰國政府也發現綠色資料中心的趨勢,泰國總理賽塔(Srettha Thavisin)於今年6月指示加快制定再生能源直接購售電協議(DPPA)的計畫,以吸引資料中心大廠的投資,目前已經開始進行試點計畫。
馬來西亞為2座資料中心爭取到綠色融資,規模高達5.3億美元(約新台幣175億元),推升該國在2023年的綠色投資較前一年增長326%,成長幅度創下東南亞各國之冠,在在顯示資料中心的綠色商機龐大。
依據諮詢顧問公司貝恩(Bain & Company)、渣打銀行及淡馬錫控股(Temasek)與其轄下的綠色投資公司GenZero共同發表的報告指出,高達63億美元(約新台幣2,084億元)的綠色投資在2023年流向東南亞國家,較前一年成長21%,其中位於新加坡與馬來西亞的資料中心貢獻最多,分析認為主要推力來自政府能源效率的規範,加上國際指標性企業的永續承諾,預料綠色資料中心將更加蓬勃發展。
資料來源:Nikkei Asia、IEEE、Microsoft、CNBC、Bloomberg、Southeast Asia’s Green Economy 2024