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淺談應用資通訊技術的省電策略與服務

(文:東吳大學資管系講師 高昶易 資策會創新應用服務研究所主任 林玉凡)

  在各國政策上,許多國家也都積極推動節能減碳政策方針,德國於2009年中通過新措施,推動在2020年之前達到減少二氧化碳排放量3分之1以上的目標。目前國內、外之業界的綠能研發以三個方向來進行:

1. 綠建築與節能建材/設備

2. 替代能源與新能源

3. 使用ICT技術的節能減碳產品與服務  

  其中,實際的商業市場上較缺乏以資通訊(ICT, Information Communication Technology)技術為導向的解決方案,也就是使用ICT技術的節能減碳產品與服務。國際在推動資通訊節能發展上投入相當的積極,歐、美、日等先進國家在政府大力推動之下,技術進展極為迅速,預計能源資通訊可達成節能效率5~25%。 

我們這邊先用一個簡單的例子來說明使用ICT技術的節能減碳產品與服務

  在各個企業中免不了建置數個至數百個e 化的系統,該諸多e化系統必定存放在企業內部的資料中心(DC, Data Center)內;根據經濟部工業局產業節能減碳資訊網的調查,企業的資料中心的用電量佔整個企業的用電量40%以上,而資料中心的機房冷卻系統又佔去整個資料中心用電的70%以上,故能將資料中心的冷卻系統用電量降低,即意味著便能節省企業支出成本,並能達節能減碳的效果。換句話說IT設備使用的能源只佔所有能源的三成,其他都用於空調及其基礎建設上,而這些能源的耗損並不會為企業帶來效益。其中,散熱是最大的議題。過去IT於資料中心中在乎的是效能問題,但在綠能的議題下,我們必須兼顧能源損耗跟效能的問題,而過熱會讓伺服器效能降低,並且導致當機,還有需要消耗更多的能源來提升空調的效率。  bsp;

  過去各企業的資料中心冷卻系統的做法是注入大量的冷氣,以冷卻實體機器排放出來的熱空氣,但是這是一個很不經濟的做法;冷熱空氣中和的模式非但對於冷卻的效果不彰,並且十分的耗電。

  惠普科技(HP)提出了一個綠色資料中心的資通訊節能整合方案,其解決方案的做法是:將資料中心的熱空氣引導出資料中心的機房,在適當的地方再注入冷空氣。這個作法能有效的降低資料中心機房的溫度,並且能節省能源達20%以上。更細節的作法我們可以看到下圖所示:  

資料來源:惠普科技 

  重點是如何有效的將熱空氣引導出機房呢?首先須於機房內佈建溫度感測器(Sensor),我們即可繪出如上圖的等溫線,並且於高溫地區安裝排風扇,將熱空氣排出機房,再於低溫處輸入冷空氣。這個系統提供資料中心一個視覺化的監控功能,主要針對溫度、壓力、溼度等重要項目進行分析及監控,讓IT可以節省資料中心的能源消耗(當然我們在這邊先忽略討論壓力與濕度這兩個特徵值),而不是只是冷熱中和的低效能作法。而建立這個系統所佈建的感測器、無線連網機制、視覺化分析平台即稱作資通訊技術或服務。這個系統是一個不需侵入安裝、wireless-based的感測系統;不需侵入的感知器安裝便可以不必中斷目前資料中心的營運,而無線的傳輸模式也不必重新鋪線(便不必對地板或天花板施工);這正是整合資通訊技術的節能減碳產品與服務之一大特色。

  我們回過頭來討論國內市場的節電解決方案主要有二種類型:  「設備端時序控制器解決方案」、「用電監測與異常通報平台解決方案」。

  • 設備端時序控制器解決方案主要透過如時序設定器等裝置進行設備用電時段控管,將過去管理人員手動開關設備方式變成自動化,此為目前市面上最常見的解決方案。服務供應商的典型代表為台灣電力公司與台北科技大學,其配合能源局輔導於賣場建置,於用電量大且用電時段固定的賣場建置。

  • 用電監測與異常通報平台解決方案主要針對市面上現有的相關設備進行系統整合,提供後端平台,遠距進行設備時序控制與用電監測,中華電信的IENet為此類解決方案的代表,其平台的缺點為缺乏智慧化功能,另大樓端無專業管理人員判讀用電異常與進行節電策略設定。

  國內節電解決方案不論是哪一種,其實都已具備物連網的概念,需要將電表或是用電監控設備的資料,透過連網裝置回傳至後端分析平台,並運用這些有效的資料分析成為資訊。也就是說,建立一個資通訊技術省電策略與服務,一般說來有一個標準流程: (1).能源診斷、 (2). 分析、 (3).建構可行性方案、 (4).能源管理。而達成這個目標則是透過資通訊的技術來完成。