台電月刊 - 打開電力新視野

智慧電網數據流心臟 彰化雲端資料中心無遠弗屆

708期

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採訪、文字—李宛澍、黃郁晴、陳歆怡、紅藍創意團隊 攝影—資訊系統處、業務處、公眾服務處、王鴻俊 協助—資訊系統處、中部資料處理中心、業務處、配電處 審查—台電月刊編輯小組

台電第一座大型雲端資料中心在彰化順利開工,象徵台電數位轉型的決心,也是智慧電網的重要基石。未來上線後可儲存100萬TB以上資料,搭配光纖通信超高網速,為民眾帶來智慧綠生活;同時結合再生能源與智慧管理,作為穩定電網強大後盾。

今(2021)年9月9日「彰化雲端資料中心」的開工動土典禮上,由經濟部曾文生次長、彰化縣王惠美縣長及謝典林議長、台電楊偉甫董事長、台電工會吳有彬理事長等人共同見證。楊偉甫指出,因應再生能源大量併網,智慧電網是穩定供電的重要基盤,雲端資料中心則是智慧電網的數據匯流心臟。

智慧電網能夠蒐集發電、輸電、用電數據,運用AI、大數據及資通訊數位技術,即時監測電網以維持系統最佳化。而建置智慧電網或大數據應用等資訊服務,都要奠基在穩定、可靠的雲端資料中心上,才能妥善發揮數位價值。以太陽光電為例,運用數位技術與大數據分析,建立「發電量與日照量關聯預測模型」,提高再生能源發電預測的精度,讓電力的調度可以更快速、更精準的反應 。

國際級標準機房 全綠電打造綠建築

彰化雲端資料中心的特色與優勢在於,依循國際級資訊機房技術規範建置標準(TIA-942 Rated 3),打造國際級機房。主辦的中部資料處理中心張君儀課長表示,彰化雲端資料中心將導入資料中心通訊基礎設施標準 (TIA-942 Rated 3)、耐震標章、及資訊安全管理系統(ISO 27001)等國際標準,可確保機房常時高可靠度服務,將做為台電公司後續雲端資料中心建置之先導示範場域。

TIA-942是由美國國家標準學會(ANSI)和美國通信工業協會(TIA)共同頒布的「資料中心通訊基礎設施標準」,是國際上公信力最高、也是第一部以資訊機房為標的物的技術規範標準。TIA-942 Rated 3認證包含建築結構、空調、供電、通訊等面向,不論系統架構、功能指標、設計理念、施工方式、驗收標準等細節,都有嚴謹明確的規範,以確保機房不因單一故障便造成系統停擺中斷,進而使運轉可靠度高達99.982%,提供穩定的資訊服務,讓電網更穩健。

除了國際級標準的基礎設施,彰化雲端資料中心也透過設備與設計來落實節能減碳,處處展現台電從基礎建設著手,邁向讓溫室氣體排放接近零值的「淨零」決心。

建築設計中,導入美國綠建築協會的能源與環境設計領導認證(LEED)和黃金級臺灣綠建築標章,例如採用冷熱通道隔離、熱通道封閉等設計手法,替設備降溫。更搭配「自然冷卻塔」讓冷水空調達到自然冷卻(Free Cooling),當冬天氣溫低於攝氏17度時,就用室外自然冷水來替設備散熱,以減少冷卻空調系統運轉的耗能。

空間設計上,也利用流體動力學模擬分析(CFD),打造最佳化的機房設計,亦於頂樓設置太陽能板來輔助供電。諸多設計不僅讓機房的「電力使用效率」(「總用電量」與「供應IT設備電量」之比值)降到1.5,比起臺灣傳統設備機房節省25%的電力耗損,一年即省下700萬度用電,等於年減3,500公噸的二氧化碳排放量,也就是相當於9座大安森林公園二氧化碳吸附量的規模。

臺灣綠能基地 落腳風光大縣嚴選址

國際級雲端資料中心重視的安全性,「選址」也是規劃重點。除了避免網路威脅、確保系統安全外,建物實體安全也很重要。在TIA-942 Rated 3標準中,選址需考量多個面向,例如百年防洪線、抗震、電力來源、網路穩定度,天災及人禍都要慎防。

彰化雲端資料中心選址要求非常嚴謹,經地質鑽探後,確認建築物下方為穩定的岩盤地質,並規劃取得7級耐震度的耐震標章,以降低地震對電網帶來的衝擊。電力來源及台電通信用的光纖網路,也都規劃兩路不同來源,確保電力及網路訊號之穩定性。

台電彰化雲端資料中心是繼2013年Google在彰濱工業區設置臺灣資料中心後,第二座選址於彰化的大型雲端資料中心,之所以選擇彰化,「綠電」是關鍵因素。未來10年內,擁有大規模太陽能案場及廣大優質風場的彰化,將是臺灣綠能自產量最高的區域,也是重要的再生能源基地。

彰化雲端資料中心營運階段將採用100%來自彰濱太陽能光電場的綠電,並比照Google彰濱資料中心的做法,採「電證合一」型態,即同時購買綠電和再生能源憑證。未來彰化地區的太陽光電、離岸風電等再生能源所產出的龐大電力資料,得以就近在彰化雲端資料中心進行儲存與分析,讓再生能源所發出的每一度電,都能藉由電網與雲端中心的虛實整合,進行智慧預測及調度,讓每度綠電發揮最大價值。

危老建築變身數位基地 縝密規劃超前時程

除了綠電優勢,彰化雲端資料中心另一項重要成就,是全臺第一座依循《都市危險及老舊建築物加速重建條例》(簡稱《危老條例》)的公有建築物。張君儀指出,該基地原本就屬於台電,用途為電力搶修的備勤宿舍及老舊倉庫,屋齡將近50年。「當初選址評估時,向彰化縣政府建設處諮詢前置作業時,幸運遇到建設處同仁積極推廣《危老條例》,並在後續行政審查熱心提供諮詢,給予許多實質協助,讓彰化雲端資料中心可以透過《危老條例》獲得16%的容積獎勵,即獲得277坪額外建坪空間。」

本案自2018年開始籌編預算並進行選址作業,在2019年被行政院「智慧電網總體規劃方案」列入重要指標,規劃期間台電積極向外取經,兩年多來與科技部轄下之國家實驗研究院國家高速網路與計算中心合作,舉辦教育訓練及工程交流,有效提升規劃縝密度、可靠度及工程進度。資料中心的土建工程由輸變電工程處中區施工處代辦,執行期間與彰化縣府合作良好,於2021年7月核准拆除執照,9 月核准危老容積獎勵,9月9日開工動土,連等待期可能較長的水土保持計畫,也順利在10月核定,工程進度一路超前。目前同步進行行政審查、建築細部設計及機房基本設計階段,預計2024 年年底完工啟用,以符合2025年再生能源的目標期程,實現智慧電網的願景。

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