雲端網路成為吃電的幫兇，如何實現負碳排的願景？
2022-11-29
吳欣珊
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從超級電腦到龐大的數據資料中心，不外乎都需要消耗大量電力，其用電與排碳量都非常驚人，在未來高速運算需求不斷提升的狀態下，如何實現負碳排的願景？
高速運算資料中心的成長
未來物聯網、5G、與人工智慧是科技高度成長的重要趨勢，雲端需求應運而生，全世界對雲端的依賴不斷加深，從運算能力到軟體服務，從企業需求或個人雲端，在數位化腳步快速提升的同時，資料中心需求不斷提升，各個雲端大廠不斷於世界各地尋找適合建設資料中心的土地，以便就近提供硬體供應鏈需求。
經濟成長的可能隱憂
資料中心的成長型塑了未來經濟的發展樣貌，但隨之而來的是24小時不斷運轉所消耗的電力，及消耗大量水資源冷卻資料中心設備的問題，在經濟效益提升的背後，未來要求淨零碳排的前提下，對於基礎資源的大量使用成了未來資料中心在台灣成長的隱憂。
自然期刊研究論文指出，在2010~2018年，全球資料中心運算力提升550%，流量成長11倍、儲存能力成長26倍，2018年電力只比2010年增加6%，占全球電力使用1％，中間發展處理器效能改善、資料中心電力使用料率穩定下降等技術來降低電力使用。
但微軟曾在2021年的開發者大會上表示預估未來10年內會成長至3%~8%，晶片性能提升，所耗費的電力也同步攀升，但碳排放居高不下，意味著省電技術發展的腳步遠跟不上資源消耗的速度。
2022年初公布的最新報告指出，微軟過去一年碳排放不減反增，成長23%，主因來自建設資料中心，與疫情下的3C產品銷量產生，但直接排放與間接排放下降17%。這是另一層隱憂，要減少碳排又同步維持業務成長的難度極高，這也讓科技公司決心投入更多減碳技術研究，購買綠電等實際減碳行動。
用電量大的負碳解法
在用電量逐年提升的狀況下，科技巨頭們仍努力跟上全球RE100的腳步，近年來透過技術養成或其他不同方式來減少電力消耗以達成減碳需求。
技術研發
Google資料中心做好氣流管理，避免冷熱空氣混合提升冷卻效率外，有效的冷熱通道封閉系統能減少25%風扇消耗、20%冰火主機消耗，並搭配AI技術提升冷卻系統效率，也因此減少仰賴水資源冷卻需求，但建造在台灣的資料中心仍備有儲水系統，於枯水季節使用，配合日夜問差等狀況調節；微軟發現資料中心有40%能源都用在處理冷卻伺服運轉的高熱上，在2021年與緯穎在美國華盛頓建立首座液冷資料中心，運用兩相浸沒式冷卻技術，節省資料中心90%的冷卻耗能，在提升資料中心效率同時也兼顧減碳環保。
供應鏈
除了消耗能源造成的間接排放與工廠生產的直接排放，夥同帶動供應鏈減少碳排並建立生態系是未來要能達到負碳排的重點之一，但要掌握供應商們的碳排狀態並不容易。微軟著眼在提高碳排透明化程度，要求供應商批露碳排放量計入碳排報告；運用科技協助供應商減碳，並持續改進追蹤，藉由儀表板等服務，協助客戶紀錄碳足跡，碳排計算自動化，運用數據實踐減碳目標，微軟本身計畫在2025年前使用100%再生能源，2030年降低50%碳排放。
除了持續執行上述選項，仍無法完成負碳排願景，企業需求仍在增加，發展更多負碳排技術研發進行除碳是最根本的負碳選項。只是現有的碳捕捉發展技術尚未成熟，成本高昂且規模不大，也無法滿足科技大廠們的需求，但減碳行動仍必須要有積極作為，企業在這場淨零碳排行動中無法單憑一己之力完成，需要供應鏈生態系的協作，技術的研發，積極帶動供應鏈進行整體綠色轉型，才可能讓淨零碳排真正落地。
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