CUE 綠色資料中心指標：從 GREEN GRID 到 ISO/IEC 30134-8

前言：永續資料中心與碳足跡量測的必要性

隨著數位轉型、人工智慧、物聯網與雲端運算的蓬勃發展，全球對於資料中心的依賴日益增加。然而，資料中心的高耗能特性及其對環境的影響，包括大量的碳排放，也逐漸受到重視。為了因應日益增長的環保意識與壓力，資料中心營運商必須採取永續的營運模式，並積極減少其碳足跡。在此背景下，量化與管理資料中心的碳足跡變得至關重要。

碳使用效率 (Carbon Usage Effectiveness, CUE) 作為一個關鍵績效指標 (KPI)，專注於衡量與 IT 設備能源消耗相關的碳排放量，對於評估資料中心的碳足跡具有重要意義。本報告旨在探討碳使用效率指標從 The Green Grid 最初提出，到後續被 ISO/IEC 30134-8 標準納入的演進歷程，並分析其演進的原因與兩者之間的差異。

數位需求的增長與資料中心能源消耗之間存在直接的關聯，這使得碳足跡的量測變得至關重要。研究顯示，資料量的指數級增長以及現代人工智慧工作負載的高能源需求，清晰地揭示了數位擴張與環境影響之間的因果關係。此趨勢強調了採用如 CUE 等標準化指標的迫切性，以便有效地追蹤和管理資料中心產業日益增長的碳排放量。

THE GREEN GRID 的基石：碳使用效率 (CUE) 的引入

The Green Grid 作為一個致力於提升資料中心與企業運算環境能源效率與永續性的組織，其使命促使其開發了一系列永續性指標。碳使用效率 (CUE) 的提出，正是為了補足既有的能源使用效率 (Power Usage Effectiveness, PUE) 與用水效率 (Water Usage Effectiveness, WUE) 指標，從而提供更全面的資料中心永續性評估。PUE 主要關注能源效率，但並未考量能源來源的碳排放強度。因此，為了量化資料中心營運的實際環境影響（即碳排放量），引入 CUE 成為必要。

The Green Grid 對 CUE 的初步定義為：資料中心總能源消耗所產生的總二氧化碳排放量與 IT 設備能源消耗量之比。其計算公式為：CUE = 總二氧化碳排放量 / IT 設備能源消耗量。The Green Grid 也提供了基於電網電力（使用區域碳排放係數）和現場發電（使用實際排放數據）計算二氧化碳排放量的指南。理想的 CUE 值為 0.0，表示沒有碳排放。

在 The Green Grid 的永續性指標體系中，CUE 與 PUE（能源效率）和 WUE（用水效率）共同構成了 xUE 指標家族的三個主要成員，旨在對資料中心的永續性進行全面的評估。這些指標相互關聯，共同揭示了資料中心對環境的總體影響，並協助營運商識別在能源、用水和碳排放方面需要改進的環節。

The Green Grid 意識到僅僅關注能源效率 (PUE) 並不足以評估環境影響，因此開發了 CUE 以解決碳排放這個關鍵問題。研究顯示，PUE 並未考量能源的碳排放強度，而 CUE 的創建正是為了透過直接量測排放量來填補這個空白。這項發展標誌著資料中心永續性工作的重點從單純的營運效率轉向更廣泛的環境責任，並承認能源來源的重要性。

標準化之路：ISO/IEC 為何接手 CUE

隨著資料中心營運的日益全球化，以及對全球認可且具備可比性的指標的需求不斷增長，建立資料中心永續性的全球標準變得至關重要。這有助於促進不同地區和組織之間的基準比較，並支持向包括客戶、投資者和監管機構在內的利害關係人，一致地報告和溝通永續性績效。

ISO/IEC 聯合技術委員會 1 (JTC 1) 及其下屬的 SC 39 子委員會，專注於資訊技術的永續性，負責開發 ISO/IEC 30134 系列標準化的資料中心資源效率 KPI，其中包括 CUE。The Green Grid 將其開發的 PUE、WUE 和 CUE 指標移交給 ISO/IEC JTC 1/SC 39，以便進行進一步的開發和標準化。

將 CUE 標準化至 ISO/IEC 30134 的主要驅動力包括：為量測和報告資料中心碳排放提供全球認可且具權威性的標準；日益增長的監管機構對碳排放的關注，以及在法規中引用 ISO 標準的潛力；為量測和報告提供統一的結構，增強可比性和透明度；以及利用 ISO 強大的標準化流程和全球影響力，實現更廣泛的採用和影響。

ISO/IEC 對 CUE 的標準化，標誌著資料中心永續性工作走向成熟，從產業主導的倡議轉變為全球認可且可能受到法規支持的框架。研究顯示，The Green Grid 將 CUE 移交給 ISO，清楚地表明了朝向更廣泛認可和權威性的轉變。此外，研究也指出監管機構可能採用這些國際標準。這種轉變可以推動全球資料中心產業採取更一致且更具影響力的減碳策略，促進更好的問責制和永續性目標的進展。

ISO/IEC 30134-8：碳使用效率標準的定義

ISO/IEC 30134 系列提供了一系列資料中心 KPI，涵蓋能源、用水、碳排放和其他資源效率方面。其目標包括最小化資源消耗、最大化 IT 任務效率、鼓勵能源再利用以及促進再生能源的使用，並適用於所有類型的資料中心，具有技術中立性和地理中立性。

ISO/IEC 30134-8 標準明確規定 CUE 作為量化資料中心使用階段二氧化碳排放量的 KPI，並將 CUE 定義為報告資料中心營運二氧化碳強度的簡單方法。其目標是使資料中心從業者能夠快速計算永續性、比較結果並確定是否需要改進 ⁵，同時呈現資料中心對氣候變遷的貢獻。

ISO 標準引入了 CUE 量測類別以提高準確性，並定義了 CUE 參數的量測和計算方法。其計算公式為：CUE = CDC / EIT，其中 CDC 為資料中心年度二氧化碳排放量，EIT 為 IT 設備能源需求量。標準也詳細說明了構成總資料中心能源消耗量和 IT 設備能源消耗量的要素。

(ZMAN補充:CDC可能是多種的加總，首先要先取得當地的碳排放係數，如果來自於電網，通常是電力X當地排放係數，如果是現場自行發電，可能會是柴油*當地排放係數 + 天然氣*當地排放係數…的加總，如果是來自再生能源，大多數情況下可以計算排放為0，或者要求精準一點，會加上運輸過程等等的間接排放。)

在報告要求和指南方面，ISO/IEC 30134-8 規定需要報告受檢視的資料中心、CUE 值和量測類別，並提供了關於佐證資料和應要求提供的資訊的指南，同時強調使用量測數據進行準確報告的重要性。

ISO/IEC 30134-8 為計算和報告 CUE 提供了一個結構化和標準化的框架，解決了早期定義中可能存在的模糊性，並促進了更高的準確性和可比性。研究顯示，ISO 標準明確提及了量測類別及其定義的範圍，表明相較於 The Green Grid 最初可能更側重於概念介紹的文件，ISO 標準採取了更正式的方法。這種標準化使得在全球範圍內更可靠地進行資料中心碳排放的基準比較和進度追蹤成為可能，從而促進了在永續性實踐方面做出更好的決策和投資。

比較分析：THE GREEN GRID 的 CUE 與 ISO/IEC 30134-8 的 CUE

The Green Grid 最初對 CUE 的定義與 ISO 標準中的定義，在衡量資料中心 IT 營運的碳效率方面，都將 CUE 定義為碳排放量與 IT 設備能源消耗量之比。然而，ISO 標準提供了更正式且更詳細的定義，包括用於不同能源量測精細程度的特定量測類別。The Green Grid 最初的定義可能更偏向概念性。ISO 標準明確概述了其範圍，包括 CUE 量測的內容以及未考量的內容（例如，其他資源效率、生產力）。

計算方法的核心公式保持不變（總二氧化碳排放量 / IT 設備能源消耗量）。ISO 標準強調準確量測總資料中心能源和 IT 設備能源的重要性，可能為不同類別的量測點（例如，UPS 輸出、PDU 輸出、IT 設備輸入）提供了更具體的指南。The Green Grid 關於基於電網結構和現場發電計算排放量的指南，很可能已納入 ISO 標準對準確二氧化碳排放數據的要求中。

標準化過程可能涉及根據產業回饋和最佳實踐，完善定義、範圍和計算方法。ISO 標準中引入的量測類別代表著朝向更精確和更靈活地報告 CUE 的演進，這取決於可用的數據和所需的詳細程度。

雖然 The Green Grid 最初對 CUE 的基本概念與 ISO 標準保持一致，但標準化過程顯著提升了該指標的嚴謹性、細節和結構，尤其是在量測和報告方面。ISO 標準明確提及量測類別及其定義的範圍，表明相較於 The Green Grid 早期可能更側重於概念介紹的工作，ISO 標準採取了更正式的方法。這種演進確保了在全球範圍內應用 CUE 指標時具有更高的一致性和可靠性，從而促進了資料中心永續性方面更具意義的比較和進度追蹤。

標準化 CUE 的重要性與影響

全球認可的報告和基準標準具有諸多益處，包括能夠一致且具可比性地報告整個資料中心產業的碳排放量；促進與產業平均水準和最佳實踐進行碳績效基準比較；為隨著時間推移追蹤資料中心碳足跡的減少進度提供清晰的指標；支持可能參考 ISO 標準的法規遵循和綠色認證；以及增強利害關係人對資料中心永續性工作的透明度和問責制。

CUE 在推動資料中心的減碳措施方面扮演著重要角色，它為減碳工作提供了可量化的目標，並鼓勵採用再生能源以降低 CUE 值，同時也促進能源效率的提升，以減少總體能源消耗並進而減少碳排放，並支持評估不同能源採購和效率策略對整體碳足跡的影響。

CUE 也被整合到其他永續性報告框架中，作為 ESG（環境、社會和治理）報告的關鍵指標，並與其他環境標準和倡議（例如，ISO 14001、能源之星、綠色建築認證）保持一致，同時也有助於在國家和國際層面上實現更廣泛的永續性目標和報告框架。

標準化的 CUE 指標透過為永續性倡議和報告提供清晰、可量測且全球認可的目標，成為推動資料中心實際減少碳排放的強大工具。研究顯示，其益處包括促進基準比較、支持法規遵循以及鼓勵採用再生能源，所有這些都指向 CUE 在激勵和促進減碳工作方面的作用。更廣泛地採用標準化 CUE 可以顯著促進 IT 產業的整體永續性，並有助於減輕快速增長的資料中心產業對環境的影響。

CUE 的挑戰與未來方向

目前的 CUE 指標主要關注營運排放，可能無法完全捕捉生命週期的碳足跡（例如，設備製造中的隱含碳）。其準確性取決於不同能源來源的碳排放係數的可用性和可靠性。區域電網碳強度的差異可能會影響 CUE 值，使得在沒有背景資訊的情況下難以進行直接比較。此外，該指標並未直接考量 IT 設備本身的效率。

人工智慧工作負載增加的能源需求，如果不是由再生能源提供，可能會增加總體碳排放量。液體冷卻對 CUE 的影響可能需要進一步考量，因為它會改變資料中心內的能源消耗模式。可能需要新的指標或對 CUE 進行改進，以更好地反映先進技術和冷卻方法的碳影響。

未來資料中心碳足跡的量測和報告將更加強調營運排放之外的排放以及資料中心基礎設施和營運的整體生命週期評估。即時監控和報告碳排放的採用將會增加。CUE 有可能與其他先進的永續性指標和框架整合。人工智慧和機器學習在優化資料中心營運以降低碳排放和改善 CUE 方面將發揮作用。

雖然 CUE 是一個重要的進步，但其未來的發展可能需要擴大其範圍以涵蓋生命週期排放，並適應人工智慧和先進冷卻解決方案等新興技術驅動的能源消耗模式的變化。研究顯示，CUE 目前在捕捉隱含碳方面存在局限性，而人工智慧日益增長的能源強度和液體冷卻的影響則表明該指標可能需要調整。持續改進和擴展碳足跡指標對於確保其準確反映資料中心的環境影響，並在技術進步的情況下有效地指導永續性工作至關重要。

結論：CUE 在追求綠色資料中心中的持久重要性

本文回顧了 CUE 從 The Green Grid 最初的概念到被 ISO/IEC 30134-8 正式標準化的演進歷程。標準化的 CUE 對於一致的報告、基準比較和推動減碳至關重要。展望未來，CUE 在永續資料中心營運方面仍然具有重要意義，並且其未來發展潛力巨大。總而言之，CUE 作為一個關鍵指標，在產業邁向更具環境責任的未來道路上，扮演著至關重要的角色。