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技術新訊

AI資料中心之電力系統設計

參考資料之來源及日期:Know the electrical, power components in a data center,Jan 29, 2026

網頁:https://www.csemag.com/know-the-electrical-power-components-in-a-data-center/

參考資料之作者:Murali Vakacharla, PE

 

  隨著生成式人工智慧(AI)從「實驗室測試」轉向「全面商用部署」,全球與台灣的資料中心興建正呈現出前所未有的爆發性趨勢。AI資料中心的興建已不再僅是房地產與伺服器的堆疊,而是演變為一場「能源與冷卻技術」的軍備競賽。電力取得的速度已超越土地成本,成為選址的首要條件。為確保算力不中斷,AI資料中心需要持續且可靠的電力,因為中斷可能造成嚴重的財務損失。

 

  參考資料之作者Murali提出一篇有關AI資料中心的電力系統設計及相關參考標準規範介紹,可供承接相關案場之電力從業人員參考。文中提到其電力系統設計通常包含發電機、不斷電系統(UPS)、切換開關及備援配電網絡(redundant distribution networks)。參考相關標準規範包括NFPA 70美國國家電氣規範(NEC)、TIA-942-C資料中心基礎設施標準、UL 1778不間斷電源系統安全標準、UL 1008切換開關設備等。

 

  不同類型的資料中心所需的電力系統布局不同。依功能或服務類型,作者Murali將資料中心分為企業資料中心、共置資料中心、超大規模資料中心、邊緣資料中心、模組化/貨櫃化資料中心及電信資料中心,提供不斷電系統(UPS)及發電機適當的布局方式。以共置資料中心為例,UPS至少有N+1,即於剛好滿足負載需求下再多出一套備援電力設備,或為2N,即兩套完全獨立、對稱的配電系統(A 路與 B 路)。若是配置發電機者,則為N+1即可。此外,共置資料中心電力系統所需燃料/運行時間為24~72小時,設計上要注意租戶間的區隔。

 

  作者Murali有列出UPS諸多型式,其中特別介紹柴油旋轉式UPS系統。他認為UPS不能成為資料中心唯一的緊急電力來源。長時間備用電源,仍應使用燃油發電機。柴油旋轉式UPS系統(Diesel rotary UPS systems, DRUPS)是一種結合動能儲存單元(飛輪)與柴油發電機的UPS,可提供短期的斷電支撐電力及長期備用電力。不過,現代對關鍵設施的UPS思考正在改變,重點在於能源效率與模組化。未來可能會朝向貨櫃化UPS發展,即將UPS及其相應的開關設備置於貨櫃中,不僅能節省資料機房內的留白空間,還帶來部署速度、標準化、空間效率與彈性等多項優勢。

 

  如設計發電機組,作者Murali提醒電機工程師在決定發電機大小時,除了考慮發電機類型外,還必須評估場地高度與環境條件。為避免引擎損壞、潮濕堆積和積碳,建議發電機組至少以30%的負載運轉。關鍵發電機的設計須使其能持續支援資訊科技(IT)負載及其相應的冷卻負載。IT負載要與行政辦公室負載分拆,並有專用發電機組較能提供更好的負載管理與備援性。

 

  我國用戶用電設備裝置規則相對應美國國家電氣規範(NEC),在第6章第5節也有資訊科技設備室之電源配線、設備互連配線,及設備與系統之接地等裝設特殊規定。如設計不斷電系統(UPS)或發電機作為緊急電源或備用電源者,尚應符合第9章第1節及第2節相關規定,以確保資料中心之用電安全。

 

  作者Murali在文中還介紹了資料中心通常使用的電池類型、燃料儲存等相關設計考量,詳細內容可參閱參考資料原文。我國電力從業人員承接相關案場設計施作,除應遵循用戶用電設備裝置規則相關規定外,尚可參考原文所提的相關標準規範辦理,以展現卓越的技術實踐力,使工程品質深獲業主肯定。

 

經濟部能源局115年度「電力工程技術規範及高壓用電設備管理計畫(3/3)」

台灣綜合研究院電力工程研究團隊 編輯

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