提升UPS運轉效率 回收綠能投資

伊頓飛瑞慕品 經銷商 均銘工程 副總經理 江瑋

電力是人類文明的基礎，所有現代化的機具，從人們日常使用的手持設備開始，到PC、伺服器、家電用品、企業營運設備到各項國家基礎設施，無不需要依靠電力才能運作，機房自然也不能例外。

伊頓飛瑞幕品核心經銷商均銘工程副總經理江緯指出，企業機房內有許多不同類型的設備及系統，像是門禁、網路、攝影機、伺服器、儲存設備、照明裝置、空調設備、防火設施、環境控制、監控系統等，都一定要在有電力的情況下才能正常運轉，否則IT人員即無法依賴這些設備，進行有效管理。因此每個機房都一定要安裝一套可靠的UPS來進行供電，以避免因停電而導致機房服務中斷，造成企業嚴重的損失。

另一方面，由於電力供應的網路饋線中常存在著許多諸如斷電、突波、陷波、高壓/低壓、頻率飄移、切換瞬變、諧波失真等多種污染和干擾，使得機房內容易產生系統失效、設備毀壞、通訊錯誤、資料遺失等問題。江緯表示，要將這些雜訊與干擾從電力網路饋線中一一找出、排除，是根本不可能做到的。一勞永逸的解決方式，就是直接在機房內加裝UPS此項終端電力系統，並利用其來為其他裝置供應所需電力。「機房運轉核心是電力系統，而電力系統核心即是UPS。

因此IT人員在規劃/改善綠色機房之前，一定要先對電力超載、設備停機等UPS突發狀況做好相關規劃，以維持機房的高可靠度。江緯強調，機房如果不可靠，談綠色節能也就沒有意義。

江緯建議，企業在選擇及建置UPS設備時，除了應該考慮其是否具備消除電力饋線各種污染和干擾的能力，以提高系統的穩定性之外，在低電流諧波失真率(THDi)、高輸入功因(PFC)、高輸出功因(PF)等重要指標項目上，也應該分別要求其達到低於3~5%、高於0.99及0.9之水準，以消除UPS與負載對電網回溯的諧波污染、減少電纜發熱、提高來源端電網能源效率、避免大量無效電力的產生。

江緯表示，若是再能搭配高整機運轉效率與無變壓器設計及應用的特性，則可讓UPS在25~40%的低負載時，仍能提供超過90%的運轉效率，並且同時消除不必要的變壓器與電能轉換所產生的損耗費用，對於降低機房系統運行成本很有幫助。

而為了滿足上述的需求及設計標準，伊頓飛瑞幕品也在其UPS產品中採用了Variable Module Management System(VMMS)及Energy Saver System(ESS)這兩項技術，組成先進的高階節能技術架構，以便於不降低電力可靠度的前提之下，使UPS在執行表現與效能等方面達到最佳化的表現。

江緯表示，UPS實際運轉效率會依負載率大小呈現動態變化，當越接近100%的負載率時，整機效率就越高，反之則會下滑。但由於一般UPS負載率通常會落在20~40%之間，因而其效率普遍都偏低。而VMMS採用模組化方式，將UPS分割成多個虛擬電力模組，一旦遇上低負載率狀況時，VMMS會將多餘電力模組轉為休眠狀態，僅保持必要的模組供應電力。此時仍活動的電力模組負載率即可提高，而整機效率亦因此能獲得相當大的提升。

此外，由於UPS會先將外部交流電轉換成直流電，再供電給其他設備使用，這種轉換過程如果因電力品質不佳而過於頻繁時，不僅容易提高設備損壞機率，UPS效率及其機內的電池壽命也會大幅縮短。

但透過ESS Active Modules中的整流器、變頻器、直流轉換器及靜態切換開關等元件所提供之先進電力偵測與高速轉換技術協助，UPS在機房外部供電的品質正常之時，即便在低負載的狀態下，其運轉效率仍可逼近99%，比傳統ECO經濟模式還高出2%。江緯說，一旦供電品質變差時，採用ESS技術的UPS還可以低於2ms的時間進行供電轉換，讓電源保護比以往更為快速且可靠，後續再配合ABM先進電池管理，以週期性間歇式充放電方式取代傳統做法，不但電池可靠度不會受到影響，還可以降低其老化的狀況，延長其使用年限。

江緯說，經過該公司的計算，假設在電力條件500kVA/450kW，每度用電收費3.5元等條件下，某一機房以24小時365天不間斷的方式進行運轉，其交互運轉節能效率為450 kW的5%，則其UPS一年約可節能70萬元。「由於UPS的效能提高，相關所產生的熱量也會跟著減少，連帶也可使機房空調費用降低。

江緯表示，此部份據其經驗，約可再省下30萬，兩者相加，一年即能省下100萬元。以ROI來計算，投資UPS的費用，大約經5年的時間即可全部回收。這也就表示，若企業投資在UPS，使其能夠提高1%的運轉效能，就約等同於可回收綠能UPS投資20%以上，可見投資於綠能UPS，才是機房節省的最聰明做法。