什麼是機房 PUE 能源效益指標？
PUE（Power Usage Effectiveness，電源使用效益）是衡量機房或數據中心能源效益的國際常用指標，數值愈接近 1 代表能源愈多用於資訊科技設備本身。本文說明 PUE 的計算方法、行業實際水平、香港機房常見的數值範圍，以及改善 PUE 的工程手法。
PUE 的定義與計算公式
PUE 由非牟利組織 The Green Grid 於 2006 年提出，其計算公式為：
| 項目 | 定義 | 說明 |
|---|
| PUE 數值 | 數據中心總用電量 ÷ 資訊科技設備用電量 | 總用電量包括供電、冷卻、照明等一切支援設施；資訊科技設備用電量指伺服器、儲存與網絡設備本身 |
| 理想值 | 1.0 | 代表所有電力全部用於資訊科技設備，不消耗任何支援能源，實際運作中不可能達到 |
| 行業平均 | 約 1.5 至 1.6 | Uptime Institute 全球年度調查顯示，近年全球數據中心平均 PUE 約為 1.5 至 1.6 並多年維持平穩 |
例如某機房總用電 100 千瓦，其中伺服器、交換器與網絡設備合共耗電 60 千瓦，其 PUE 即為 100 ÷ 60，約等於 1.67。數值愈高，代表每單位資訊科技用電所付出的總能源成本愈高。
量度時要注意分母的定義必須一致：有些企業把電源轉換損耗亦計入資訊科技用電，有些則只計伺服器本身，兩者得出的 PUE 數字不能直接比較。國際上以 The Green Grid 與 ISO/IEC 30134-2 的定義為基準，實務上量度與比較 PUE 前，應先確認對方採用的計算口徑。
香港機房的 PUE 大致處於什麼水平
香港位處亞熱帶，全年高溫高濕，冷卻負荷比溫帶地區高，因此機房 PUE 一般高於全球平均。根據機電工程署發表的香港能源最終用途數據與商業界別數據中心能源消耗調查，本港數據中心的能源分布大致為資訊科技設備約佔五成半、冷卻系統約佔三成半至四成，據此推算典型 PUE 約為 1.8 水平。
政府近年透過數據中心促進組及多項便利措施推動節能：新建及大型改裝的商業樓宇須符合《建築物能源效益條例》對能源效益的要求，而大型電力用戶亦要按《電力節能與排放控制規例》提交節能方案。對中小企而言，這些規例未必直接適用，但同一套節能邏輯完全適用於公司內的小型機房。
實際經驗上，香港小型機房的 PUE 常見於 1.7 至 2.2 之間，差距主要來自冷氣選型、氣流管理與機房面積是否過大。換句話說，同一批伺服器放在不同的機房設計之下，能源成本可以相差兩成至三成，這正是改善 PUE 的實際價值所在。
需要協助？機房節能的第一步是先量度與建立基線。提供機房面積、設備數量與現有冷氣型號，我們可為你計算目前的大約 PUE，並按成本排序建議改善措施。WhatsApp → 影響 PUE 的主要因素
PUE 並非一個可獨立優化的數字，而是整個機房設計的綜合反映。以下是影響最明顯的因素：
冷卻系統的效率
冷氣系統通常是支援用電的最大項目。精密空調的製冷效率以能效比（COP）衡量，在相同冷負荷下效率愈高、耗電愈低；分體式冷氣與精密空調的設計風量與除濕能力不同，直接影響冷卻用電。
氣流管理
冷熱通道是否分隔、機櫃前後門的通風面積、地板下送風的密封情況，都決定冷氣是否真正到達伺服器進風口。冷氣短路回流是小型機房最常見的浪費來源，改善氣流往往比加大冷氣更有效。
供電轉換損耗
電力由市電經 UPS、電源分配單元到伺服器電源供應器，每一級都有轉換損耗。在線式 UPS 本身耗電較高，使用率偏低的 UPS 損耗比例亦會上升。
設備使用率與閒置設備
伺服器即使閒置仍持續耗電。虛擬化整合、關閉無人使用的設備，是成本最低的節能手段；刪除已退役但仍在耗電的舊設備，對小型機房尤其重要。
此外，照明、水泵與監控設備的用電雖然佔比不大，但都計入 PUE 的分子，長期累計同樣影響總數。改善 PUE 的優先次序，應是氣流管理、冷氣調校、設備整合，最後才考慮更換設備。
改善 PUE 的工程手法
改善 PUE 不一定要大興土木。以下手法由低至高成本排列，中小型機房可按實際情況採用：
- 整理機櫃排列為冷熱通道——把機櫃以面對面的方式排成冷通道與熱通道，冷氣送向冷通道、熱氣由熱通道回風，避免冷熱氣流在機房內混合。
- 封閉無效氣流路徑——以盲板封閉機櫃內未使用的機架空間，以毛刷或蓋板密封地板出風口以外的開孔，並以擋板封閉機櫃頂部與天花之間的空間。
- 調校冷氣溫度設定——ASHRAE TC 9.9 建議伺服器進風溫度維持在攝氏 18 至 27 度的建議範圍內，把冷氣溫度調到範圍較高位置，可顯著減少冷卻用電。
- 改用冷熱通道封閉——在條件許可的機房以實體門板封閉冷通道或熱通道，把冷氣集中在設備進風的一側，同時容許熱通道溫度上升。
- 整合設備與虛擬化——關閉閒置伺服器，以虛擬化把多個系統整合到較少的主機，降低總用電量同時提高冷卻效率。
- 更新冷卻與供電系統——更換高能效的精密空調或採用節能運作模式，是成本較高但效果顯著的一步，適用於大型改造。
每次改善措施完成後，應重新量度 PUE 並記錄變化，以數據判斷措施是否有效。冷熱通道的規劃與封閉方案的選擇，可參考本站機櫃散熱與通風規劃的說明，以及機櫃佈線與氣流控制的文章；相關的氣流路徑設計與環境監測安排，亦可與機房環境監控的內容互相配合。
PUE 的局限與小型機房的量度方法
PUE 只反映能源效益，並不反映機房整體表現。同一 PUE 數值之下，機房的可用性、溫濕度穩定性與空間利用率可以相差甚遠；把 PUE 與可用性指標一併考慮，才能全面評估機房表現。
對小型機房而言，安裝完整的電力計量系統未必划算，但可以採用簡化方法量度：在機房總配電盤加裝電度錶量度總用電，再以伺服器與交換器的額定功耗估計資訊科技用電，兩者相除即得近似的 PUE。更準確的做法，是在機櫃級電源分配單元加裝電錶，直接量度每櫃的實際用電。
香港不少中小企機房與辦公室共用同一供電迴路，令量度困難。可行的折衷方案，是分別記錄冷氣機的獨立電錶與總電錶讀數，先掌握「冷卻以外用電」與「總用電」的比例，再逐步細化。量度的意義在於建立基線，沒有基線就無法判斷節能措施是否有效。