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資料中心六大綠色轉型策略

殷正華、古慧雯/ 發布日期:2024/05/09/ 瀏覽次數:256

過去數十年來資料流量快速增加,根據國際能源總署(International Energy Agency, IEA) 於2020的分析預測,2022年全球資料中心耗電量(不含加密貨幣)約達240 TWh ~340 TWh(表一),約占全球電力需求的1~1.3%。2020年資料中心和資料傳輸造成的排碳量高達330 Mt CO2e,約占溫室氣體總排放量的0.6%。儘管能源效率大幅提高,但大型資料中心的工作負載快速成長,導致能源消耗每年成長20~40%。因此,許多國家已將綠色轉型與數位轉型聯結在一起,透過兩者的聯合推動,共同邁向永續發展目標,將有助於綠色資料中心的實現,並可進而協助較落後地區推動綠色數位化,減少對於能源與水資源的消耗,促進全球循環經濟的發展。

 

資料中心屬於能源密集型,須要冷媒或大量的水來冷卻主機,其環境足跡將排放大量溫室氣體,在全球淨零轉型的趨勢下,彰顯建立綠色資料中心的迫切性。然而,要減少資料中心的氣候足跡,除須制定涵蓋設計、製造、採購、營運、再利用、回收和電子廢棄物處理等整體生命週期的循環減碳策略,並須考量氣候變遷對資料中心的影響,針對特定地點採取調適措施以確保資料儲存的韌性。因此,國際電信聯盟(International Telecommunication Union, ITU)及World Bank提出資料中心轉型的六大策略建議,建議政府透過公共採購和政策制定等措施,加速推動綠色資料中心的發展。

一、綠色資料中心的挑戰與機會
綠色資料中心的建立和運營面臨著多方面的機會和挑戰,並涉及政策工具的實施與對環境永續和經濟發展的影響。因此,要在機會和挑戰之間取得平衡,需通過創新、投資和協作,以實現經濟發展和環境永續的共贏。
(一)挑戰
1.運營商的抵制:新法規可能會使現有運營方式受到限制,因此需提供運營商協助,以利他們理解長期的可持續性利益。

2.成本壓力:永續政策可能帶來成本的增加,包括新技術的採用、運營流程的調整以及員工培訓的開支。尤其對於預算有限的小型運營商而言,這可能是一個重大挑戰。

3.政策實施的監督機制:政策工具的實施往往牽涉多方利益和複雜的技術要素。確保各領域都能理解、遵守和執行可能需要建立堅實的監督機制。

(二)機會
1.減少環境影響促進永續發展:因應快速成長的數位需求,透過實施綠色資料中心政策,減少資料中心對環境的影響。

2.提升經濟競爭力:符合市場對綠色資料中心的需求,有助於使一個國家或地區成為可持續資料中心運營的樞紐。這吸引投資,提升經濟競爭力。

3.財政激勵推動發展:提供財政激勵,如減稅、補助金和補貼方案,以激勵資料中心運營商投資基礎建設和採用綠色技術,同時促進經濟增長和就業機會。

4.激發技術創新和節省成本:以高效、永續的技術降低能源消耗和減少浪費,進而降低運營成本,並激發創造新產品、服務和運營方法。

 

二、資料中心綠色轉型的六大策略
(一)強化氣候調適能力
在全球氣候變遷下,基礎建設容易遭破壞而迫使運作與服務中斷,因此提高氣候適應力的資料中心尤其重要。特別是選址,必須考量極端氣候造成的營運成本、供應鏈中斷、電網穩定性、搬遷的難易等因素,以提高綠色資料中心整體的韌性。

(二)永續建築設計
大多數資料中心的永續管理都專注於營運階段,而忽略了建築綠化方面,包括翻新或擴建。因此建議資料中心在設計階段導入減排規劃,並考量建物地理位置,以避免環境風險影響營運可靠性、資源利用和能源效率。

(三)永續ICT
資料中心的ICT設備製造與運作需要消耗大量資源與能源,將ICT設備導入循環設計則可有效延長產品壽命、減少資源浪費及最佳化資源利用。

(四)永續能源
資料中心消耗的能源是一般商業建築的10-100倍之多,因此如何節約用電、多使用再生能源、餘熱利用等措施,有助於長期營運與能源穩定。

(五)永續冷卻系統
資料中心處理過程產生大量的熱,用氣冷的方式耗電,用水冷的方式恐衝擊附近水資源利用。因此解決資料中心自然冷卻、避免伺服器過熱及機架配置阻礙散熱等問題,是提高冷卻效率的關鍵。

(六)電子廢棄物管理
資料中心技術的快速成長,加速全球電子垃圾的成長,有效的電子廢棄物管理,包含再利用、翻新和回收,可減少環境影響。

三、加速綠色資料中心發展的建議
伴隨全球資料中心邁向永續發展的趨勢,政府可以透過下列措施,促使營運商達成永續發展的目標:
(一)資料中心的政策架構
政策架構足以影響資料中心的設計與開發,因此首先要訂定政策目標,許多國家已推出數位戰略與政策措施,例如中國在2020年啟動要成立8個運算中心以及10個資料中心聚落的計畫,英國也有2020-2025年ICT與數位服務策略。在這些政策中皆訂定明確的目標、法規與產業標準、程序與指南及工具、稅制誘因與財政激勵措施,範圍涵蓋建築結構、ICT設備、能源、冷卻系統、電子廢棄物等(如表二)。

(二)資料中心公共服務與公共事業
ICT事業是全球再生能源的主要購買者,資料中心可能成為再生能源的主要用戶或開發商。目前大型的資料中心都承諾使用再生能源,意味著這是資料中心在選擇設置國家時的重要標準,而政府在能源綠色轉型扮演重要角色。水資源也是基礎建設發展的關鍵,整合水資源管理對於缺水地區更是特別重要。電子廢棄物管理更彰顯出政府對於政策支持與執行的決心。相關政策工具包括:購電協議、再生能源併入電網、綠色採購、廢熱再利用、公私合營投資再生能源、建立水足跡基準、制定用水效率標準、向生產者延伸廢棄物責任法規、建立符合認證規範的電子廢棄物處理廠商、促進產業協會與利害關係人的協作關係等。

(三)技能、創新、財務等驅動因素
包括強化綠色、再生科技的創新與技術移轉,強化永續相關技能如短期課程或學徒計畫等的培訓,降低能源稅、放寬綠色資料中心的海外直接投資限制等財務誘因,提高購置綠色設備或再生能源的補助,採用綠色公共採購(Green Public Procurement, GPP)等。

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