什麼是 CUE (Carbon Usage Effectiveness）

在網際網路已成為現代社會基礎建設的今日，我們享受著雲端服務、串流影音、社群媒體所帶來的便利，這些應用背後都仰賴著龐大的「資料中心」來支撐。資料中心如同網際網路世界的引擎室，24小時不停運轉，處理著全球各地傳輸而來的海量資訊。然而，這股推動數位經濟的力量，同時也是能源消耗大戶。根據國際能源署（IEA）的報告指出，全球資料中心能源消耗量持續攀升，已佔全球總用電量的可觀比例，並且碳排放量也隨之增加，成為不容忽視的環境議題。

面對日益嚴峻的氣候變遷挑戰，各界開始正視資料中心的碳足跡問題，紛紛尋求更節能、更永續的營運模式。在眾多衡量資料中心能源效率的指標中，「碳使用效益」（Carbon Usage Effectiveness, CUE）正逐漸嶄露頭角，成為評估資料中心碳排放績效的關鍵指標。CUE 不僅是評量資料中心能源效率的進階工具，更引領產業朝向更綠色、更低碳的未來邁進。

本篇文章將深入淺出地介紹 CUE 這個重要的資料中心標準。我們將從制定 CUE 標準的幕後推手「The Green Grid」談起，剖析 CUE 的誕生背景與發展歷程，深入解析最新版本標準的核心特色，並比較 CUE 與其他常見指標如 PUE、WUE 的差異。同時，我們也將探討 CUE 在實際應用中所面臨的挑戰與未來展望，期望能幫助讀者全面理解 CUE 的價值與意義，一同關注資料中心產業的永續發展。

前言

隨著網際網路時代的迅速演進與各項新興應用的激增，資料中心作為支撐雲端服務、人工智慧、大數據與電子商務等關鍵運算平台，其規模和能耗正以驚人速度擴大。傳統上，業界多聚焦於能源效率指標 PUE（電源使用效率），但在全球減碳趨勢與環保要求不斷提高的背景下，如何衡量資料中心運營對環境產生的碳排放成為亟需解答的重要課題。綠色網格組織（The Green Grid）率先提出了 CUE（碳使用效率）的概念，進而促使業界逐步關注資料中心在碳排放管理上的永續發展。隨著 ISO/IEC 30134-8:2022《碳使用效率（CUE）》標準的發布，CUE 的定義、計算方法及應用範疇變得更加嚴謹與標準化。本文將從綠色網格組織談起，探討 CUE 的最早期版本誕生背景、後續版本演進（附版本比較表）、最新版本核心特色與主要變化，並進一步說明資料中心如何獲得 CUE 認證、CUE 與 PUE、WUE 的比較、CUE 面臨的挑戰與未來展望，最後附上引用資料來源與常見問答，為對標準外行的讀者提供一個全方位、易於理解的綠色轉型參考。

THE GREEN GRID 是什麼？

要了解 CUE，就不能不認識「The Green Grid」。The Green Grid 是一個非營利性的產業聯盟，成立於 2007 年，由來自全球各地的科技公司、能源供應商、政府機構及學術單位共同組成。其成立的宗旨，是為了提升資料中心及相關資訊科技基礎設施的能源效率。

在資料中心產業蓬勃發展的初期，能源消耗問題並未受到廣泛重視。The Green Grid 的創立，可說是領先業界，率先聚焦資料中心能源效率議題，並致力於推動相關標準制定與最佳實務分享。The Green Grid 的成員們深知，唯有透過跨產業的合作與知識共享，才能有效解決資料中心日益嚴重的能源消耗問題，進而降低營運成本，並為環境永續做出貢獻。

The Green Grid 的主要工作範疇涵蓋以下幾個面向：

• 制定產業標準與指標： The Green Grid 開發了許多廣為業界採用的資料中心效率指標，例如 PUE (Power Usage Effectiveness，電力使用效益)、WUE (Water Usage Effectiveness，用水效率) 以及我們今天要深入探討的 CUE (Carbon Usage Effectiveness，碳使用效益)。這些指標為資料中心業者提供了一套量化評估能源效率的共通語言，方便業者比較不同資料中心的能源績效，並設定改善目標。
• 發布白皮書與最佳實務指南： The Green Grid 定期發布白皮書、技術文件、以及最佳實務指南，分享最新的資料中心節能技術、營運策略、以及設計理念。這些資源對於資料中心業者、設計師、以及相關從業人員來說，都是 অত্যন্ত valuable 的參考資料。
• 舉辦研討會與產業活動： The Green Grid 透過舉辦研討會、論壇、展覽等活動，搭建產業交流平台，促進成員之間的互動與合作，加速節能技術的推廣與應用。
• 推動產業合作與知識共享： The Green Grid 強調跨產業合作的重要性，鼓勵不同領域的專家共同參與，共同解決資料中心能源效率的挑戰。透過知識共享與經驗交流，加速產業整體的進步。

The Green Grid 成立至今，已在全球資料中心產業中扮演了舉足輕重的角色。其所制定的標準與推廣的最佳實務，深刻影響了資料中心的設計、建造與營運模式，有效提升了產業的能源效率水平，並為資料中心永續發展奠定了基礎。即使在 CUE 標準被國際標準組織 ISO/IEC 納入之後，The Green Grid 仍然持續在資料中心永續領域發揮影響力，不斷推陳出新，引領產業前進。

CUE 誕生的背景

在 PUE 成為資料中心普遍採用的能源效率指標之後，The Green Grid 並未停下腳步，而是持續思考如何更全面地評估資料中心的環境影響。PUE 雖然可以有效衡量資料中心將多少電力用於實際的運算工作上，但 PUE 的 focus 仍然停留在「電力」的使用效率，對於資料中心整體的「碳足跡」卻未能完整呈現。

隨著全球暖化議題日益受到重視，單純關注能源使用效率已不足以滿足社會大眾對於環境永續的期待。資料中心的碳排放來源，除了電力消耗之外，還包括建材生產、設備製造、冷卻系統的冷媒洩漏、以及廢棄物處理等環節。更重要的是，電力本身的碳排放強度也會因地區、能源結構而異。例如，同樣消耗 1 度電，使用燃煤發電的地區，其碳排放量就會遠高於使用再生能源發電的地區。

為了更精確地評估資料中心對環境的影響，The Green Grid 意識到必須開發一個更全面的指標，將「碳排放」納入考量。在這樣的背景下，CUE (Carbon Usage Effectiveness) 的概念應運而生。CUE 的誕生，代表著資料中心效率評估指標從單純關注「能源效率」進階到更宏觀的「碳排放績效」。

CUE 的早期版本，主要目標是將資料中心的碳排放量化，並提供一個可供比較、可供改善的基準。The Green Grid 在 2011 年首次公開發表 CUE 的概念，並在後續幾年中不斷完善其定義與計算方法。早期的 CUE 標準，雖然在精確度與細緻度上仍有進步空間，但其核心理念已然確立，為資料中心產業提供了一個更具環境意識的評估指標。

CUE 的計算方法

CUE 的核心概念是量化資料中心每單位 IT 設備能源消耗所產生的碳排放量。 如同其英文全名 Carbon Usage Effectiveness (碳使用效益) 所示，CUE 旨在評估資料中心在利用能源產生運算效益的同時，所造成的碳排放效率。

CUE 的公式

CUE = 資料中心總碳排放量 / IT 設備用電量

CUE 公式的兩個核心要素

1. IT 設備用電量 (IT Equipment Energy Consumption)：
   • 定義： 指資料中心內所有直接用於執行資訊科技 (IT) 運算功能的設備所消耗的總電力量。這類設備通常包括：
     • 伺服器 (Servers)
     • 儲存設備 (Storage Devices)
     • 網路設備 (Network Devices，如交換器、路由器)
     • 以及其他直接支援 IT 運算的設備 (如 KVM 切換器、Console Server 等)
   • 量測： IT 設備用電量通常透過安裝在配電系統中的電錶 (Power Meter) 來量測。為了更精確地計算 CUE，建議在配電系統中針對 IT 設備迴路單獨安裝電錶，以排除非 IT 設備的電力消耗干擾。在實際量測上，可以採用以下方式：
     • 不斷電系統 (UPS) 輸出側量測： 量測 UPS 系統輸出到 IT 設備的總電力量。這種方式相對簡便，但若 UPS 系統同時供電給非 IT 設備 (例如部分照明或監控系統)，則需要進一步扣除非 IT 設備的用電量。
     • 機櫃 (Rack) 層級量測： 在每個機櫃的電源分配單元 (PDU) 上安裝電錶，量測每個機櫃內 IT 設備的總用電量，再加總所有機櫃的用電量。這種方式更精確，但需要較多的電錶與更複雜的佈線。
     • 設備層級量測： 在每台 IT 設備上安裝電錶 (或使用設備內建的電源監控功能)，量測每台設備的用電量，再加總所有設備的用電量。這種方式最精確，但實施難度與成本最高，通常只在特定研究或測試場景中使用。
   • 時間範圍： IT 設備用電量的量測時間範圍應與「資料中心總碳排放量」的計算時間範圍一致。例如，若要計算年度 CUE 值，則 IT 設備用電量也應為全年度的總用電量。
2. 資料中心總碳排放量 (Total Data Center Carbon Emissions)：
   • 定義： 指在一個特定的時間範圍內，資料中心運營所產生的所有溫室氣體排放總量，通常以二氧化碳當量 (kgCO2e 或 tonnes CO2e) 來表示。 如同前文所述，資料中心的碳排放來源相當多元，ISO/IEC 30134-8:2022 標準建議考量以下主要來源：
     • 電力消耗 (Electricity Consumption)： 這是資料中心最主要的碳排放來源。資料中心為了維持 IT 設備的運作，需要消耗大量的電力，而電力生產過程 (尤其仰賴化石燃料發電的地區) 會產生碳排放。
     • 建材與設備的生命週期碳排放 (Embodied Carbon)： 資料中心的建築物、IT 設備、以及基礎設施 (如冷卻系統、發電機) 在生產、製造、運輸、安裝、以及最終廢棄處理的生命週期各階段，都會產生碳排放。這部分碳排放雖然不易量化，但佔整體碳足跡的比重不容忽視。
     • 冷卻系統冷媒洩漏 (Refrigerant Leakage)： 部分資料中心使用冷凍空調系統進行散熱，冷媒 (如氫氟碳化物 HFCs) 洩漏時會產生強烈的溫室效應，造成碳排放。
     • 其他溫室氣體排放 (Other Greenhouse Gas Emissions)： 例如，備用發電機燃燒柴油產生的排放、消防系統滅火劑的排放等。
   • 計算方法： 「資料中心總碳排放量」的計算較為複雜，需要針對不同的碳排放來源，採用不同的計算方法：
     • 電力消耗碳排放： 這是 CUE 計算中最重要的一環。電力消耗碳排放的計算公式為： 電力消耗碳排放量 = 資料中心總用電量 × 碳排放因子 (Carbon Emission Factor, CEF) 其中，「資料中心總用電量」是指資料中心所有設備 (包括 IT 設備與非 IT 設備，例如冷卻系統、照明、辦公室用電等) 的總用電量，通常可透過資料中心總電錶量測取得。 「碳排放因子 (CEF)」則代表每單位電力消耗所產生的二氧化碳排放量，單位通常為 kgCO2e/kWh 或 tonnes CO2e/MWh。 如前文所述，ISO/IEC 30134-8:2022 標準建議採用 「地區性」 與 「即時性」 的碳排放因子，以提高計算精確度。
       • 地區性碳排放因子： 應採用資料中心所在地區的電網平均碳排放因子。各國或地區的能源主管機關、環保署、或電力公司通常會定期發布相關數據。例如，台灣的能源局能源統計月報會公布電力排碳係數。
       • 即時性碳排放因子： 更精確的做法是採用隨時間變化的即時碳排放因子。部分地區的電力調度中心或能源供應商會提供小時級甚至更短時間間隔的碳排放因子數據。採用即時性碳排放因子可以更真實地反映資料中心用電的碳排放影響。
     • 建材與設備生命週期碳排放： 這部分碳排放的計算需要進行生命週期評估 (Life Cycle Assessment, LCA)。LCA 是一種評估產品或服務從搖籃到墳墓 (cradle-to-grave) 整個生命週期環境影響的方法。針對資料中心，LCA 需要考量建材 (如鋼筋、水泥、鋼材)、IT 設備 (伺服器、網路設備)、基礎設施設備 (冷卻系統、發電機) 等的生產製造、運輸、使用維護、以及廢棄處理等各階段的碳排放。 LCA 的執行相當複雜，需要專業知識與工具，且數據收集也較為困難。目前業界對於如何將生命週期碳排放納入 CUE 計算，尚無統一的做法。 ISO/IEC 30134-8:2022 標準僅 鼓勵 將生命週期碳排放納入考量，但並未強制要求。
     • 冷媒洩漏碳排放： 若資料中心使用冷凍空調系統，則需考量冷媒洩漏的碳排放。不同冷媒的溫室效應潛勢 (Global Warming Potential, GWP) 差異很大，氫氟碳化物 (HFCs) 等冷媒的 GWP 值非常高，即使少量洩漏，也會造成顯著的溫室效應。 冷媒洩漏碳排放的計算公式為： 冷媒洩漏碳排放量 = 洩漏冷媒量 × 冷媒 GWP 值 「洩漏冷媒量」可透過定期檢查冷媒存量變化或使用洩漏偵測系統來估算。「冷媒 GWP 值」則可查閱相關冷媒的產品規格書或國際組織 (如 IPCC) 的資料庫。
     • 其他溫室氣體排放： 其他溫室氣體排放的計算，則需根據實際排放源與排放量，採用適當的計算方法。例如，備用發電機燃燒柴油的碳排放，可根據柴油消耗量與柴油的碳排放因子來估算。
   • 時間範圍： 「資料中心總碳排放量」的計算時間範圍應與「IT 設備用電量」的量測時間範圍一致。例如，若要計算年度 CUE 值，則碳排放量也應為全年度的總排放量。

CUE 的計算步驟

1. 界定資料中心邊界： 明確劃定 CUE 評估的資料中心邊界範圍，包含哪些建築物與基礎設施。
2. 量測 IT 設備用電量： 在設定的時間範圍內 (例如一年)，量測資料中心內所有 IT 設備的總用電量。
3. 計算資料中心總碳排放量：
   • 量測資料中心總用電量 (包含 IT 與非 IT 設備)。
   • 取得適用於評估時間範圍與資料中心所在地區的碳排放因子 (CEF)。
   • 計算電力消耗碳排放量 = 資料中心總用電量 × 碳排放因子。
   • (選擇性) 進行生命週期評估 (LCA)，估算建材與設備的生命週期碳排放量。
   • (選擇性) 估算冷卻系統冷媒洩漏碳排放量。
   • (選擇性) 估算其他溫室氣體排放量。
   • 加總所有碳排放來源，得到資料中心總碳排放量。
4. 計算 CUE 值： 將「資料中心總碳排放量」除以「IT 設備用電量」，得到 CUE 值。
5. 記錄與報告： 記錄 CUE 計算過程中使用的數據、方法、假設與碳排放因子來源，並定期報告 CUE 值及其相關資訊。

試算範例

假設某資料中心全年度的數據如下：

• IT 設備總用電量：1,000,000 kWh
• 資料中心總用電量：1,500,000 kWh
• 地區電網年度平均碳排放因子：0.5 kgCO2e/kWh
• 其他碳排放來源 (生命週期碳排放、冷媒洩漏等，簡化假設為 0)

則該資料中心的 CUE 值計算如下：

1. 資料中心總碳排放量： 1,500,000 kWh × 0.5 kgCO2e/kWh = 750,000 kgCO2e
2. CUE 值： 750,000 kgCO2e / 1,000,000 kWh = 0.75 kgCO2e/kWh (或簡化表示為 CUE = 0.75)

數值意義： 此範例資料中心的 CUE 值為 0.75，代表每消耗 1 kWh 的 IT 設備電力，會產生 0.75 kgCO2e 的碳排放。

注意事項：

• CUE 的計算可能因資料中心規模、設計、營運模式、以及數據可取得性而異，實際計算方法可能更為複雜。
• ISO/IEC 30134-8:2022 標準提供了更詳細的計算指南與範例，建議參考標準原文以獲得更深入的理解。
• CUE 值應定期監測與追蹤，以評估資料中心的碳排放績效改善成效。

CUE 的演進

CUE 從最初的概念提出到今日成為國際標準 ISO/IEC 30134-8:2022，歷經了多次的演進與改版。The Green Grid 在 CUE 的發展過程中扮演了關鍵的角色，不斷收集業界的回饋，並根據技術發展與環境議題的演變，逐步完善 CUE 標準。

以下表格簡要整理了 CUE 標準的主要演進歷程（請注意，由於 The Green Grid 的文件更新與版本迭代較為頻繁，以下版本資訊可能無法涵蓋所有細節，僅為概略性的整理）：

值得注意的是，The Green Grid 在 CUE 標準演進過程中，始終秉持著開放、透明、協作的精神，廣納各方意見，並持續根據產業實務經驗與學術研究成果，對標準進行迭代更新。這種持續精進的精神，是 CUE 標準能夠不斷完善，並最終成為國際標準的重要原因。

ISO/IEC 30134-8:2022的核心特色

最新版本的 CUE 標準，亦即 ISO/IEC 30134-8:2022 — Carbon Usage Effectiveness (CUE)，在早期版本的基礎上，進行了更嚴謹的定義與更細緻的規範。此版本標準的核心特色可以歸納為以下幾點：

1. 更明確的資料中心邊界定義： ISO/IEC 30134-8:2022 標準明確界定了 CUE 評估的資料中心邊界範圍。邊界範圍的劃定，直接影響了碳排放量的計算結果。標準中定義的資料中心邊界，通常包含資料中心建築物本身、以及所有直接支援 IT 設備運作的基礎設施，例如電力系統、冷卻系統、照明系統等。明確的邊界定義，有助於確保不同資料中心在計算 CUE 值時，採用一致的標準，提升指標的可比較性。
2. 更全面的碳排放來源範疇： ISO/IEC 30134-8:2022 標準在碳排放來源的範疇界定上，也更加全面。除了資料中心最主要的電力消耗碳排放外，標準也鼓勵將以下碳排放來源納入 CUE 計算考量：
   • 建材與設備的生命週期碳排放： 資料中心的建材（如鋼筋水泥）、IT 設備（如伺服器、網路設備）、以及基礎設施設備（如冷卻系統、發電機）在生產、製造、運輸、以及最終廢棄處理過程中，都會產生碳排放。雖然這部分碳排放的計算較為複雜，且數據取得不易，但 ISO/IEC 30134-8:2022 標準仍鼓勵資料中心業者盡可能將這部分「隱含碳排放」（Embodied Carbon）納入 CUE 的評估範圍，以更全面地反映資料中心的碳足跡。
   • 冷卻系統冷媒的洩漏： 部分資料中心採用冷凍空調系統進行散熱，冷媒在洩漏時會產生溫室效應，對環境造成影響。ISO/IEC 30134-8:2022 標準建議資料中心業者將冷媒洩漏所造成的碳排放納入 CUE 計算。
   • 廢棄物處理： 資料中心運營過程中產生的廢棄物，例如汰換的 IT 設備、廢棄電池、耗材等，在處理過程中也會產生碳排放。ISO/IEC 30134-8:2022 標準鼓勵資料中心業者考量廢棄物處理的碳排放。
   透過更全面的碳排放來源考量，ISO/IEC 30134-8:2022 標準力求更真實、更完整地呈現資料中心的碳足跡，避免僅關注運營階段的碳排放，而忽略其他生命週期階段的碳排放。
3. 更精細的碳排放因子： CUE 的計算核心在於將資料中心的能源消耗量轉換為碳排放量。這個轉換的橋樑就是「碳排放因子」（Carbon Emission Factor）。碳排放因子代表每單位能源消耗所產生的二氧化碳排放量。ISO/IEC 30134-8:2022 標準強調，在計算 CUE 時，應盡可能採用「地區性」、「即時性」的碳排放因子。
   • 地區性碳排放因子： 不同地區的電力結構、能源來源差異很大，碳排放因子也因此不同。例如，以燃煤為主要發電來源的地區，碳排放因子就遠高於以水力或再生能源為主的地區。因此，ISO/IEC 30134-8:2022 標準建議採用資料中心所在地區的碳排放因子，以更精確地反映當地的能源結構特性。
   • 即時性碳排放因子： 電網的碳排放強度會隨著時間而變動，例如，在白天太陽能發電量較高時，電網的碳排放強度通常會降低；在夜晚或陰天，火力發電廠發電比例升高時，電網碳排放強度則會上升。為了更精確地計算 CUE，ISO/IEC 30134-8:2022 標準鼓勵採用「即時性」或「小時級」的碳排放因子，以反映電網碳排放強度的動態變化。
   採用更精細的碳排放因子，可以讓 CUE 的計算結果更貼近真實情況，也更能反映資料中心在不同時間、不同地點的碳排放績效。
4. CUE 指標的多元呈現方式： ISO/IEC 30134-8:2022 標準建議以多元的方式呈現 CUE 指標，以滿足不同使用者的需求。除了最常見的「年度 CUE 值」之外，標準也鼓勵計算「月度 CUE 值」、「季度 CUE 值」，甚至是「即時 CUE 值」。
   • 年度 CUE 值： 年度 CUE 值是評估資料中心全年碳排放績效的指標，最常用於長期趨勢分析與不同資料中心之間的比較。
   • 月度/季度 CUE 值： 月度或季度 CUE 值可以更細緻地反映資料中心在不同季節、不同營運條件下的碳排放表現，有助於業者更精準地找出改善空間。
   • 即時 CUE 值： 即時 CUE 值可以即時監控資料中心的碳排放狀況，讓營運人員能夠即時調整控制策略，降低碳排放。
   多元的 CUE 指標呈現方式，可以讓資料中心業者更全面地掌握碳排放資訊，並根據不同情境，採取更有效的減碳措施。

ISO/IEC 30134-8:2022和上一版的主要改變

由於 CUE 標準的演進是一個持續精進的過程，很難明確界定所謂的「上一版」標準。ISO/IEC 30134-8:2022 是第一個正式的國際標準版本，之前的 CUE 標準主要由 The Green Grid 發布與維護。因此，如果要比較「最新版與上一版的主要改變」，更精確的說法應該是比較 ISO/IEC 30134-8:2022 標準與 The Green Grid 在 ISO 標準化之前所提出的 CUE 概念與計算方法。

相較於 The Green Grid 早期的 CUE 標準，ISO/IEC 30134-8:2022 標準的主要改變可以歸納為以下幾點：

• 更嚴謹的標準化程序： ISO/IEC 標準的制定，需要經過更嚴謹的審查與驗證程序，確保標準的科學性、合理性、以及國際通用性。ISO/IEC 30134-8:2022 標準的發布，代表 CUE 指標的成熟度與可信度獲得國際認可，也提升了 CUE 在全球範圍內的適用性。
• 更細緻的定義與規範： ISO/IEC 30134-8:2022 標準在資料中心邊界劃定、碳排放來源範疇、碳排放因子選用、以及 CUE 指標呈現方式等方面，都提供了更細緻、更明確的定義與規範，減少了實務應用上的模糊空間，提升了 CUE 計算結果的一致性與可比較性。
• 更強調生命週期碳排放考量： ISO/IEC 30134-8:2022 標準更明確地鼓勵將建材設備的生命週期碳排放納入 CUE 評估範圍，體現了更全面的碳足跡觀點，引導產業從更長遠的角度思考減碳策略。
• 更重視數據品質與透明度： ISO/IEC 30134-8:2022 標準強調數據收集的準確性與完整性，並鼓勵資料中心業者公開 CUE 計算方法與相關數據，提升資料的透明度與可信度，促進產業之間的經驗交流與學習。

總而言之，ISO/IEC 30134-8:2022 標準是對 CUE 指標的一次重大升級，不僅使其成為更嚴謹、更完善、更具國際公信力的標準，也為資料中心產業的永續發展提供了更強而有力的工具。

資料中心是否能認證 ISO/IEC 30134-8:2022 標準？

ISO/IEC 30134-8:2022 並非認證標準， 資料中心無法直接取得 ISO/IEC 30134-8:2022 認證。ISO/IEC 30134-8:2022 的定位是資料中心碳使用效益的量測與報告標準。其主要目的是提供統一的標準與方法，供資料中心業者量測、計算、評估以及報告自身的 CUE 值。

資料中心雖然 無法取得 ISO/IEC 30134-8:2022 標準認證，但可以透過積極遵循標準規範、採用標準建議的最佳實務、 以及尋求第三方驗證等方式，展現其符合國際標準的決心與能力，提升 CUE 數據的價值與影響力， 並在全球資料中心永續發展浪潮中佔據領先地位。

PUE 與 WUE 與 CUE 的具體比較

除了 CUE (碳使用效率) 之外，The Green Grid 還提出了另外兩個重要的資料中心永續性指標：PUE (能源使用效率) 與 WUE (用水效率)。 這三個指標共同構成了 資料中心永續性指標體系， 從不同角度衡量資料中心的環境影響。 以下將詳細介紹 PUE、WUE、CUE 的具體比較：

PUE（能源使用效率）

• 定義：PUE 是衡量資料中心總能耗與 IT 設備能耗之比。公式為
  PUE = 總能耗 ÷ IT 設備能耗
• 特點：理想值為 1，數值越低表示資料中心除 IT 設備外的輔助設施能耗越少，能源利用效率越高。

WUE（水資源使用效率）

• 定義：WUE 是用來衡量資料中心每消耗一定 IT 能耗所需的水資源量。計算公式通常為
  WUE = 資料中心總用水量（升）÷ IT 設備能耗（kWh）
• 特點：隨著資料中心冷卻系統對水資源需求的增加，WUE 成為評估資料中心環境可持續性的重要指標。數值越低表示用水效率越高。

CUE（碳使用效率）

• 定義：CUE 是用來衡量資料中心每消耗一定 IT 能耗所產生的碳排放量。計算公式通常為
  CUE = 碳排放總量（公斤或噸 CO₂）÷ IT 設備能耗（kWh）
• 特點：CUE 能反映資料中心能源結構中化石燃料使用比例對環境的影響，數值越低表示碳排放效率越高，有助於評估雙碳目標的實現情況。

表格重點整理說明:

• PUE 關注能源效率， WUE 關注用水效率， CUE 關注碳排放效率。 三個指標從不同維度衡量資料中心的環境影響， 共同構成資料中心永續性評估體系。
• PUE 是基礎指標， WUE 與 CUE 是進階指標。 PUE 是資料中心最基本、最廣泛應用的能源效率指標， WUE 與 CUE 則是在 PUE 基礎上， 更深入考量水資源與碳排放影響的進階指標。
• PUE、WUE、CUE 數值越低越好。 理想狀況下， PUE 趨近於 1.0， WUE 與 CUE 趨近於 0， 代表資料中心在能源效率、用水效率、以及碳排放效率方面都達到最佳水平。
• 優化 PUE、WUE、CUE 需要綜合策略。 提升資料中心的永續性， 需要綜合考量能源效率、用水效率、以及碳排放效率， 制定全面的優化策略， 才能實現最佳的環境績效。

三者之間的相互關係

雖然 PUE、WUE 與 CUE 分別聚焦於能源、水資源與碳排放三個方面，但它們之間存在一定的聯動關係。一般而言，當資料中心通過技術優化降低 PUE 時，通常也會減少冷卻系統的能耗與用水量，從而對 WUE 與 CUE 產生正面影響。不過，必須注意以下幾點：

• 能源與水資源之間的折衷：部分冷卻技術（如蒸發冷卻）可能在降低電能消耗的同時增加水資源消耗，這時 PUE 下降但 WUE 可能上升。因此，綜合考量三項指標才能全面評估資料中心的綠色運營水平。
• 碳排放與能源結構：即便 PUE 改善，但若資料中心主要依賴高碳能源，CUE 數值仍會較高。因此，在降低 PUE 的同時，推動使用可再生能源也是降低 CUE 的重要途徑。

總結來說，單一指標往往難以反映資料中心全貌，業界提倡綜合運用多項指標，以便在實現高效運營的同時兼顧環境與資源的可持續利用。

補充:

ISO/IEC 30134-1:2016    — Part 1: Overview and General Requirements

ISO/IEC 30134-2:2016    — Part 2: Power Usage Effectiveness (PUE) 

ISO/IEC 30134-3:2016    — Part 3: Renewable Energy Factor (REF) 

ISO/IEC 30134-4:2017    — Part 4: IT Equipment Energy Efficiency for Servers (ITEEsv)

ISO/IEC 30134-5:2017    — Part 5: IT Equipment Utilization for Servers (ITEUsv)

ISO/IEC 30134-6:2021    — Part 6: Energy Reuse Factor (ERF)

ISO/IEC 30134-7:2023    — Part 7: Cooling Efficiency Ratio (CER)

ISO/IEC 30134-8:2022    — Part 8: Carbon Usage Effectiveness (CUE)

ISO/IEC 30134-9:2022    — Part 9: Water Usage Effectiveness (WUE)

CUE 的挑戰與展望

儘管 CUE 作為資料中心低碳運營的重要指標已獲廣泛關注，但在實際應用中仍面臨以下挑戰與未來展望：

挑戰

1. 數據采集困難
   • 資料中心需精確測量各項能源消耗數據，並根據當地電網的碳排放因子計算 CO₂ 排放量。對於多租戶或複雜運營模式的資料中心來說，數據采集與整合較為困難。
2. 標準統一性問題
   • 雖然 ISO/IEC 30134-8:2022 為 CUE 的計算提供了國際標準，但各地區在電網能源結構、碳排放因子等方面仍存在差異，導致 CUE 數值難以完全統一。
3. 技術設備與成本壓力
   • 提高低碳運營水平可能需要投入新型冷卻技術、智慧監控系統與高效節能設備，這對部分資料中心來說是一筆不小的投資。
4. 跨指標整合挑戰
   • CUE 與 PUE、WUE 的數據來源與計算方法存在差異，如何構建一個統一的永續評估體系，需要業界與標準制定機構進一步協作。

展望

1. 智慧監控與大數據應用
   • 隨著物聯網、AI 與大數據技術的進步，未來資料中心將能更精確地監控能源消耗與碳排放，從而進一步提高 CUE 計算的準確性。
2. 國際標準推廣
   • 隨著 ISO/IEC 30134-8:2022 標準的推廣，全球各地資料中心在 CUE 數據報告上的一致性將逐步提高，有助於形成國際統一的低碳評估體系。
3. 低碳技術創新
   • 先進的能源管理與低碳技術（如液冷、自然冷卻與再生能源應用）將不斷推動資料中心整體碳排放水平下降，使 CUE 數值持續降低，達到更優運營成效。
4. 政策與市場激勵
   • 各國政府對於碳排放的監管與激勵政策逐步完善，將推動企業加大低碳技術投入，從而進一步促進 CUE 指標的改進與應用。

總體來看，CUE 作為衡量資料中心低碳運營的重要指標，雖然面臨數據采集、標準統一及技術設備等挑戰，但隨著科技進步與國際標準推廣，其在資料中心永續發展中的應用前景將十分廣闊，未來有望成為推動低碳經濟的重要依據。

結論

碳使用效率（CUE）指標自綠色網格組織提出以來，已逐步成為評估資料中心環境影響與低碳運營水平的重要工具。從最初的簡單比率到如今依據 ISO/IEC 30134-8:2022 標準進行精確計算，CUE 的發展反映了資料中心永續性管理由單一能耗監控向綜合碳排放評估的轉變。儘管在數據采集、標準統一及技術設備投入等方面仍存在挑戰，但透過智慧監控、跨指標整合與國際認證等措施，資料中心將能更全面、精準地掌握自身的碳足跡，從而推動低碳轉型與永續發展。

未來，隨著全球對低碳經濟要求的提升，CUE 與 PUE、WUE 等指標的結合，將形成一套完善的資料中心永續評估體系，成為企業履行社會責任、降低運營成本以及提升品牌形象的重要依據。綠色網格組織與國際標準的持續推進，將引領全球資料中心邁向更高的環保與永續運營水平。

引用資料來源

• airatwork.com《WATER USAGE EFFECTIVENESS (WUE™): A GREEN GRID DATA CENTER SUSTAINABILITY METRIC》白皮書，綠色網格組織，2011。
• en.wikipedia.org Wikipedia – The Green Grid 條目。
• blog.csdn.net CSDN 文章《綠色資料中心性能評價指標：PUE、WUE、CUE、IUE》等說明。
• sohu.com 搜狐文章《除了PUE，為什麼WUE、CUE又來了？》。
• ISO/IEC 30134-8:2022 標準文件（Carbon Usage Effectiveness 部分）。
• odcc.org.cn ODCC 專家視角文章，探討 xUE 系列指標及其發展。
• sunbirddcim.com Sunbird DCIM “What Is Water Usage Effectiveness (WUE)?” 條目（參考部分跨指標說明）。

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