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2024年10月14日

UPS不斷電電源系統、資料中心電源管理公司,碩天(3617.TW)

這些年兩個熱門的新科技,AI人工智慧和電動車,對電力的需求都非常大。這邊就來簡單理解一下UPS不斷電電源系統、資料中心電源管理公司,碩天。其中,在2023年,碩天在資料中心電源管理業務已經佔營收比重29.14%。


碩天,是一家電源管理解決方案領導品牌,公司以自有品牌 CyberPower 行銷全球。其中,以北美市場為主要銷售地區。公司主要產品為UPS不斷電系統、電源分配器、電源轉換器、電源突波保護器、電源管理軟體、行動週邊充電器以及電腦週邊配件。


UPS不斷電電源系統,主要係由電池、功率半導體、變壓器、電源轉換器、電阻電容及其他相關零組件所組成,其供電原理是當市電正常時,機器會將市電的交流電(AC)轉換為直流電(DC),並對電池充電。但當 UPS 偵測到市電電壓出現異常或是斷電時,再將儲存於電池中的直流電轉換為交流電,供給負載繼續使用,以達到不斷電的功能。


通常,UPS被應用於電腦設備、電信設備、監控儀器、醫療儀器…等等,以滿足電腦、通訊與各種精密儀器對電力品質的嚴格要求。


UPS是結合電力電子、微電腦控制與軟體技術的電源保護系統,其中牽涉到電力電子的電力轉換以及因為要提供電源管理的各式通訊界面與管理軟體,所以稱 UPS 為一個系統一點也不為過。


以下為碩天的產品:

(1)不斷電電源系統

提供潔淨的電源供給設備,停電時能自動轉由電池供電,以防止像是電腦、通訊、消費性電子產品、醫療及交通等重要設備因停電而無法正常運作。


@產品包含離線式不斷電系統,在線互動式不斷電系統,在線式不斷電系統,模組化不斷電系統,三相不斷電系統,電信用不斷電系統。


(2)資料中心及電源管理系統

提供資料中心高可靠度、高安全性之電源分配與電力管理功能,並可事先預警以避免無預警停機,大幅提升資料中心電源供應之高可信賴度與高可用性。智慧型機種具有計費級高精準電錶,可作為資料中心優化節能之重要指標,並滿足資料中心全方位多樣性之配電需求。


@產品包含基本型配電裝置,計量型配電裝置,監控型配電裝置,逐插座開關型配電裝置,逐插座計量型配電裝置,逐插座計量帶開關型配電裝置,具監控功能自動電源切換裝置,可控制個別插座自動電源切換裝置,逐插座計量帶開關型自動電源切換裝置,環境偵測裝置。


(3)電源保護及管理設備暨可攜式電源轉換器

輕、薄、短、小的電源轉換器設計,可隨身攜帶,將周遭容易取得的電源轉換為移動式電子資訊產品像是筆記型電腦、手機、PDA、數位相機…等的可用電源。平時可過濾電源系統上高頻的雜訊,當電源系統上產生電壓突波時,可利用其中的電壓箝制元件吸收過高的電壓能量,防止電壓突波損壞後端電子設備。


@產品包含行動式電源轉換器,萬用電源轉接器,家庭劇院電源突波保護,全方位突波保護,家庭/公司電源突波保護,行動裝置電源突波保護,機房式電源圖波保護。


(4)太陽能轉換器及儲能設備

將太陽能板產生的直流電力,經由轉換器轉換成交流電力提供給電網使用,如有儲能設備,也可將電力儲存於儲能設備,在需要時提供給負載使用。


@產品包含併網型逆變器 (Grid-tied PV Inverter),太陽能充電器 (MPPT Charger),混合型逆變器 (Hybrid PV Inverter)。


(5)電腦週邊及相關配件開發之產品

@產品包含USB Hub,USB 電線,USB 行動電源。


UPS規模

由於網路化的普及,伴隨著愈來愈多電子設備像是有線電視、寬頻上網、無線通訊基地台、監控系統和保全系統等,以及雲端運算、智慧電網、生成式 AI 等產業新發展趨勢,也逐漸開始增加對 UPS 的需求。


根據市場研究機構 Global Market Insights 的預測,2020 年至 2026 年全球 UPS 市場複合年成長率為 5.5%,到了 2026 年市場規模將成長至 140 億美元;另根據愛爾蘭市場研究機構 Research and Markets 的預測,全球 UPS 的市場規模於 2027 年將達到 153.9 億美元,2020 年至 2027 年的 CAGR(年複合成長率) 為 4.97%。可知,整個 UPS 的市場規模很大,且呈現穩定成長的趨勢。


UPS銷售地區

根據 Global Market Insights 的研究報告,近年來全球 UPS 的銷售地區分佈差異不大,三大市場產值中,美洲佔比約四成,歐洲及亞洲佔比均近三成。在已開發國家因工業高度發展,企業用戶之伺服器工作站、雲端商機所衍生的大型設備機房與資料中心之設建,市場已建立 UPS 產品為必要配備的基本觀念;開發中國家與新興市場國家則是因基礎設施建設及電力供應基礎設施未完全等因素,市場對於 UPS 產品需求更是殷切。整體而言,UPS 產品因能提供保護電子產品與機房設備之功能,無論是哪個市場均有其需求性。


UPS種類

(1)依照設計原理

UPS 依其設計原理可略分為在線式(on-line)、離線式(off-line)及在線互動式(line-interactive)三類。


從設計原理來看,在線式係當市電正常供電時,市電經濾波迴路及突波吸收迴路後,分為兩個迴路同時動作,一是經由充電迴路對電池組供電,一是經整流迴路作為整流器輸入,經過變流器的轉換提供電力給負載使用;若此時市電發生異常,則變流器輸入改由電池組供應,由於在線式輸出波型與市電相同(皆為正弦波),因此具穩壓功能,使重要設備不會因市電突然中斷而受損。 


離線式設計原理是當市電正常供應時,市電經濾波迴路及突波吸收迴路過濾雜訊後,除直接供電給負載外,同時有一迴路經充電迴路對電池組充電;若此時市電發生異常,則轉換開關切換到變流器,由變流器供電給負載使用。不過,離線式在電力交替轉換時會產生轉換時間,故對於某些設備會造成當機。 


一般來說,在線式供電可靠度較高,惟價格較高、體積龐大,多半使用在重要設備如電信設備、大型資料中心及醫療上;離線式提供之電源較不穩定,多使用在電腦、資訊及通訊業,體積較小、價格也較低;在線互動式亦歸類為離線式,但較離線式具穩壓功能,在線互動式具備價格低及體積小特色,故近年來已逐漸成為 UPS 電力系統市場主力。若根據設計原理區分,茲將各類型 UPS 比較如下:

(2)依照輸出功率 

若依輸出功率區分,UPS 可分為︰小於 1KVA、1.0-5KVA、 5.1-20KVA、20.1-50KVA、50.1-200KVA,及大於 200KVA 等等級,各功率區段 UPS 的銷售比重,以 5KVA 以下產品銷售比重最大,而一般 PC、辦公設備則是 UPS 系統的最大宗用戶。茲將各功率大小之 UPS 比較如下:

(3)依照電池

UPS 的起源可追溯至二次大戰前,最早是藉由真空管複振器應用在通信產品上,但當時的主要功能是維持電壓穩定,之後也一度發展為飛輪式不斷電系統(又稱旋轉式不斷電設備),以飛輪的慣性作用持續產生電力,惟因系統龐大、電力品質不佳、效率不高且操作不便後來才轉變為以目前的鉛酸電池為主流的不斷電系統近幾年隨著環保意識抬頭,部分廠商也開始有以鋰鐵電池作為電力來源的產品,但因成本較高,目前在 市場上所佔之比重仍然不大。


UPS終端應用

從 UPS 的終端應用來看,UPS主要應用在電信,資料中心,醫療,工業,海洋.....等等。以下簡單介紹在伺服器,資料中心,個人電腦。


(a)伺服器

根據資策會 MIC 的研究報告指出,全球 Server 市場方面,在資料中心運算需求持續的帶動下,市場規模仍將持續成長,隨著網際網路的發達,雲端商機將持續發酵與成長,衍生而來的即為商用資訊設備、機房設備等相關產品的市場需求持續浮現,未來對於伺服器產品的市場需求亦將隨之持續成長。


而 TrendForce 研究亦指出,2024 年伺服器整機出貨趨勢之主要動能以美系 CSP 為主,惟因通膨仍居高不下,企業融資成本仍然偏高,導致壓縮資本支出,預估 2024 年全球伺服器之整機出貨量約 1,365 萬台,YoY 約 2%。目前市場仍聚焦部署 AI 伺服器,AI 伺服器出貨佔比約 12.1%。


(b)資料中心

根據 Gartner 最新出爐的全球 IT 支出統計與預測報告,2023 年全球 IT 支出預計將達到 4.5 兆美元,較 2022 年增加 2.4%。 


其中軟體和 IT 服務部門在 2023 年將分別增長 9.3%和 5.5%。但由於消費者和企業都延長了採購更新週期,2023 年市場將下降 5.1%。隨著網際網路及雲端議題成熟,為求滿足企業快速成長的雲端需求,無論大型企業自建亦或雲端服務公司的租售業務,中、大型資料中心的興建及相關軟硬體資料存取之網路通訊設備市場需求也逐漸增加。 


綜觀全球市場的發展,歐美等成熟市場國家既有的資料中心的建置與維護、亞洲為首的新興市場國家其企業快速成長所衍生的新建資料中心需求,預料未來全球市場對資料中心的市場需求將持續蓬勃成長。


(c)個人電腦

由於手機裝置的逐漸普及,全球桌上型個人桌上型電腦、筆記型電腦及平板電腦的市場規模將持續下滑,依據資策會產業情報研究所(MIC)預估傳統 PC 市場將延續下降的趨勢,隨著疫情下降,2022 年傳統 PC 市場在亞太區域出貨衰退年減 11.6%,出貨量約 1.06 億台,根據 IDC 研究報告,2023 年 PC 出貨量將再衰退 7.6%,庫存調整、需求滿足,經濟壓力也將持續對 PC 銷售產生負面影響。而展望未來,全球 PC 市場需求因手機裝置的普及,整體市場需求應屬於穩定緩步衰退。


產業概況

(1)不斷電電源系統(Uninterruptible Power Systems,簡稱 UPS) 

電力的供給,主要以水力、火力以及核能發電為主,隨著自然資源的取得不易,以及人們對週遭生態環境保護意識日益高漲的情況 下,要持續增加電力的供應量已經變得非常困難,世界各地許多地區,常常發生電力供給不足的狀況,尤其是在尖峰的負載需求時,更是捉襟見肘,常看到大規模的限電或停電的發生。


像是發生在 2003 年 8 月美國東部與加拿大的大停電以及 2003 年 9 月義大利全國發生的無預警大停電,2006 年 11 月德國的停電引發法國、義大利以及西班牙的停電連鎖反應,影響超過一千萬人;2021 年 2 月美國德州只為夏季酷熱準備的電力系統因為百年來的最低溫無法運作,而造成 400 萬人遭遇嚴重的「寒流大停電」。這些事件說明全世界的電力供應的問題的嚴重程度。


近來雖有利用太陽能或風力發電陸續投入電力供應的行列中,但畢竟這類所謂綠色能源的發電量所佔比重仍然很少,無法對整體電力供需不平衡的狀態有具體貢獻。 


電力的供給並不順暢,反觀人們對電力的需求卻與日俱增,人們使用電子產品的種類愈來愈多,電子產品的耗電量也有增無減;純電動車日益普及。對電力日益增加的需求讓許多地區頭痛不已,所以陸續有些國家開始對電源的使用效率作出強制性的規範,這類的規範正是為了抑制無止盡的電力需求而產生的。此種電力環境的供需不平衡的狀態,就容易造成停電的問題,照目前的情況看來,恐怕短期內沒有完美解決的答案。 


除了電力供需不平衡所造成的停電問題外,電力品質也是目前極為棘手的問題,所謂電力品質的問題指的是如供電電壓長時間處於過高或過低的狀態,或者是電壓突然升高或突然降低,甚至可能是因為閃電擊中電力系統所造成的電壓突波,這些電力品質異常的現象,輕則會造成設備當機、資料流失、工作無法接續,重則可能會毀損整個電子設備,尤其在目前資訊化程度愈來愈高的環境下,不管在通訊、網路、電腦、消費性電子產品、醫療及交通等用途上,上述停電或是電力品質異常的情況,都將造成極大的不便與損失。


UPS 主要的功能是隨時偵測電源供應的狀態,當電源系統停電或電力品質不佳時, UPS 可以在極短的時間內將電源供給轉由不斷電系統內部的電池來供應,藉以確保後端的設備能持續正常工作,或者能爭取足夠的時間讓管理者因應設備的需要,啟動適當的應變措施。 


基於電力的供需不平衡、電力系統老舊,以及電力品質的問題日益嚴重,全世界對 UPS 的需求仍呈現穩定的成長,根據愛爾蘭市場研 究機構 Research and Markets 的預測,全球 UPS 的市場規模於 2030 年 將達到 222.3 億美元,2024 年至 2030 年的 CAGR(年複合成長率)為 7.85%。 


除了傳統的 UPS 外,由於網路化的普及,伴隨著愈來愈多電子設備像是有線電視、寬頻上網、無線通訊基地台、監控系統和保全系統等,以及雲端運算、智慧電網等產業新發展趨勢,這些原本 UPS 不存在的市場,逐漸開始增加對 UPS 的需求。展望未來,UPS 的市場仍有更多成長機會


(2)資料中心及電源管理

隨著科技高度發展,網路普遍應用,商業經濟活動已高度資訊化,加上雲端服務、邊緣運算與 5G 的來臨,資料中心的建設與部署持續維持高度成長。


依據 Global Market Insights 研究文獻指出,在 2022 年資料中心基礎架構(Data Center Infrastructure)市場規模已達 570 億美 元,預估 2023 至 2032 複合成長率高達 12%,到了 2032 年,市場規模將成長至 1830 億美元。由此可見,若資料中心無預警停擺,將使商業活動無法運行,造成巨額商業損失,故提供資料中心高可靠度電源管理,進而確保資料中心服務營運不中斷,已是極其關鍵議題。 


因資料中心設備與配電系統之多樣性,需有各式不同機架電源分配器(Power Distribution Unit),方能滿足資料中心各種應用情境。且資料中心對電力系統有高安全規範要求,機架電源分配器均須經嚴密 UL/TUV 安規認證,以確保安全無虞,因進行 UL 等安全認證所費不貲,已成為高度進入門檻。


另外,資料中心佔地廣闊,內部使用設備數量龐大,若無遠端監控,十分不易進行營運管理。但遠端監控管理均須透過網路進行,故網路模組之安全性將十分關鍵。一旦被駭客侵入,將會嚴重危及資料中心營運安全。因資料中心及電源管理需有十分高安全性以及完整全方位方案,故此領域市場一直受國外大廠所把持。 


(3)電源保護及管理設備暨可攜式電源轉換器

電源系統因為電力品質不良而採取的防制措施,除了可選擇提供全方位電源保護的 UPS 外,也可以選用較便宜的電源突波保護器 (Surge Protector),使用電源突波保護器可以防止電源系統上因為電壓過高而損壞後端電子設備的問題發生。


造成電源系統上電壓過高的主要原因有二,其一是因為電源系統上的其他電器設備操作時的影響, 最具代表性的就是馬達性的電器設備(如冷氣機、洗衣機、電冰箱、吹風機以及電梯…等),一旦馬達啟動或煞車的瞬間,常會造成相連接的電源系統上產生電壓驟降或驟升的現象。


電源系統上電壓過高的第二 個主要原因是由外部因素所導致,最具代表性的就是閃電,閃電發生 時,有很高的可能性會擊中裸露在外的配電系統,瞬間將極高的電壓藉由輸配電線路傳到每戶家庭的電源插座上,這時插在電源插座上的 電器設備就將遭受到過高電壓的衝擊。 


電源突波保護器主要的功能是利用電壓箝制元件抑制過高的電壓,以防止過高的電壓可能對電器設備所能造成的傷害,若是配合適當的電源濾波元件,還可以同時濾掉電源系統上過多的雜訊,這樣的運用很適合數位影音家庭劇院的需求。隨著家庭數位影音設備的普及,以及消費者為了保護資訊設備免於電壓過高的傷害,致使電源突波保護器的市場規模有逐年增加的趨勢。 


此外,隨著可攜式的電子設備,例如筆記型電腦、手機、數位相機等資訊產品的普及,人們對於隨時隨地能取得可用電源的渴望與日俱增,上述電子產品共通點是都含有電池在機身內,外出時,常會因為電池的能量耗盡而需要緊急充電,但並不是在任何的時間或地點都能順利地找到可供充電的交流電源插座,為了要讓上述的可攜式電子產品得以緊急充電,利用電源轉換技術,將周遭可能取得的各種電源類型轉換成該項電子產品可以用來充電的電源,就變得有其一定的市場需求。 


例如在汽車中,可以設計將點煙座的直流電源轉換成交流電源,因此在車上就可以對可攜式的電子產品充電,當然也可以直接將點煙座的電源轉換成不同電壓值的直流電源,同樣也可以直接對可攜式電子產品充電。在有些飛機上,也有特殊型式的直流電源可供使用,設計特別的可攜式電源轉換器也可以讓各式的電子產品在飛機上充電。隨著可攜式電子產品愈來愈多的趨勢,對可攜式電源的需求自然也呈現穩定的成長。 


綜觀以上所述,人們對行動設備的充電需求不斷的上升且對用電安全的意識也逐漸的提高,單一功能性產品再也滿足不了消費者的需 求。進而多功能、復合功能的產品逐漸受到消費者的青睞,因此結合電源保護器與充電功能的產品也日漸成長,已逐漸變成市場上的主流商品。 


由於行動裝置電池容量的提升,消費者對於充電時間上的要求也不斷的提升,充電功率也由原本常見的 5W、10W 持續演進到 100W 以上的需求,快速充電規格的成長也儼然變成市場爭相追逐的議題,讓市場上普通充電器佔比持續的衰退。2020 年開始陸續有手機大廠相繼提出不再隨機附贈充電器的決定,也帶動消費者將舊有充電器淘汰,換購新型快充充電器。預期此快速充電的產品市場將會有迅速的提升。 


充電形式的選擇也有了變化,除了原本的有線型式多了無線型式。無線充電以往被詬病就是充電速度太慢,但隨著材料與技術上的提升,功率由原本的 5W 也逐漸拉高到 10W 以上,充電效率也由原本 50~60%逐步提升到 80%左右,進而帶動行動裝置支援無線充電的意願。無線充電市場也在緩步的持續成長中。 


而隨著無線網路的日漸普及,IoT 的應用也在廣泛的延伸中。智慧家庭的建置逐漸受到重視。電源保護器導入 IoT 的設計變成智慧插座,更可以成為智慧家庭中最基礎的電源管理與控制的裝置,不僅可以及時提供用電資訊,也可以遠端控制與時序控制,並可以與 Smart Speaker 連結語音控制。達到節能與節費的目標。再者可以搭配 IFTTT(If This Than That)的控制,做各種情境設定,使居家用電更為便捷、自動且聰明。 


(4)太陽光電系統用之電流逆變器(PV Inverter) 

由於氣候變遷導致全球暖化,傳統依賴燃煤和燃氣發電逐漸受到限制,以達成減少碳排放量的目標,而再生能源的開發已是目前許多國家及企業積極發展的產業,太陽能發電則為目前再生能源最主要的能源供應來源之一;儘管經歷金融風暴、貿易壁壘、電廠建置規範以及各國政府補帖政策等影響,但系統安裝量仍然持續增加,根據國際再生能源署(IRENA)的調查,截至 2022 年底全球併網太陽能發電安裝容量已超過 1000GW,顯見全球在淨零浪潮下,屬於一個穩定成長的市場。


碩天,是一家UPS不斷電電源系統、資料中心電源管理公司。近5年ROE為23%,24%,-1%,11%,11%。毛利率為48%,42%,36%,41%,41%。資產負債率為43%,55%,61%,57%,57%。以2023年為例,公司營收以UPS不斷電電源系統約佔55.13%,資料中心電源管理約佔 29.14%,電源保護及管理設備約佔13.71%、電源轉換器及電腦週邊設備與配件約佔 2.02%。銷售區域以美洲佔73.24%,歐洲及非洲佔17.34%,亞洲及大洋洲佔7.95%,台灣佔1.08%,其他佔0.39%。碩天研發費用佔收入比重為3.78%。


競爭

雖然 UPS 市場是個穩定成長的成熟產業,全球卻有超過 100 家的廠商在市場上競爭,雖然近十年來全球前幾大廠商持續藉由併購其他廠商而擴大市佔率,但 UPS 產品牽涉到各區域的電力供應情況,產品設計需符合市場當地之需求,所以各區域當地廠商因具熟悉當地市場與電力環境之優勢,故可在當地市場佔有一席之地,整體而言, 全球 UPS 產業之市場競爭算是相當激烈。


在品牌的市場過去雖然競爭激烈,但是幾乎被歷史悠久的歐美大廠所把持,要切入此深植於人們心中的品牌市場實在很不容易,其原因是 UPS 的用途是提供潔淨不間斷的電源,而選擇 UPS 的消費者深知電源產品可靠度的重要性,所以相對於其他電子產品,更相信自己過去的使用經驗,會非常依賴品牌廠商過去所提供的產品與服務,因此,UPS 的產品生命週期有時可以超過十年,一點也不會讓人覺得訝異。 


碩天在強敵環伺下仍進入排行榜中;並持續擴大市場佔有率,在全球容量 1kVA 以下及 1 至 5kVA 的 UPS 市場,碩天為少數全亞洲幾家 UPS 廠商中能夠進入排名前五名的公司之一。


在北美前幾大知名零售通路(Retailer),像是 Best Buy、Office Depot、Walmart 等,以及經銷商像 Ingram Micro、Tech Data、D&H 等,都有銷售 CyberPower 的產品。


全球競爭UPS的公司有Schneider Electric SE,,ABB Ltd.,Vertiv,Eaton,Emerson Networks,台達電Delta Electronics,碩天CyberPower,華為......等等。


自我生產製造

碩天為少數品牌廠商中,堅持自我生產製造的公司,對於電源產品而言,產品的品質若非有經驗的製造工廠,實在很難查覺品質細微的變化,如果沒有發現這些細微變化,往往不易在事前洞悉產品品質的改變,畢竟電源產品是類比的電路,並非數位的產品,往往在 0 與 1 之間還有好多種答案的可能。


人才培育不易

電源相關產業須長時間投入人力培育,研發人員之培養與經驗累積不易。


發展趨勢

(1)不斷電電源系統的發展趨勢 

隨著雲端概念議題發酵,伺服器、大型工作站及資料中心等相關電腦資訊配套硬體之大量建置,因對電流設計及電力設備規格的特殊要求,On-Line UPS 的產品需求因此大幅成長。


UPS 產品的規格則因終端應用產品不同而有所差異,主要是以產品的容量單位 KVA(千伏特安培)來區分,目前市場上 UPS 產品容量可從 1KVA 以下到 200KVA 以上都有,因為產品容量規格太繁雜,故簡略以 20KVA 來區分,大於 20KVA 稱為大容量產品, 小於 20KVA 則稱為中小容量產品。


惟近年來由於雲端設備及資料中心需求成長快速,大型 UPS 的營收金額成長率,已高於中小型 UPS。目前中、小容量的 UPS 產品為大宗,大容量 UPS 成長快速。


(2)資料中心及電源管理的發展趨勢

在雲端服務、邊緣運算高度發展與應用下,加上人工智慧(AI)浪潮以及 5G 到來,對於資料中心及電源管理高可信賴度之需求愈加殷切嚴苛。但因資料中心內部資訊設備往往成千上萬,加上基礎設備的多樣化性,導致資料中心在電源管理上具有高度複雜性與困難度,關於資料中心及電源管理重要發展趨勢如下:


(a)遠端監控: 

碩天智慧型機架式電源分配器之遠端監控系統,兼具簡單、靈活與安全特性,可遠端收集詳細的機櫃電力與設備負載供電資訊,保留記錄準確之電力資料,資料中心管理者可進行趨勢分析,精準規劃資料中心電力配置。


遠端監控系統提供即時、豐富、直覺易用的使用介面,並具有高度安全授權管理機制,兼顧實用性與安全性,易於管理者使用。一旦設備超出設定臨界值或發生問題時,即時自動透過 SNMP、電子郵件等網路協議,發出預警通知,避免資料中心無預警停機(Downtime),大幅提升了資料中心高可信賴度(Reliability)與高可用性(Availability)。 


遠端監控系統,具有多樣化網路介面,可透過 Web、SNMP 等介面進行管理,具有嚴密完整的加密系統以及強健密碼管理。資料中心管理者可遠端登錄、配置和管理設備,節省寶貴的時間,減少代價昂貴的設備當機時間。


管理者也可遠端設定每個插座電源的開啟或關閉的順序,將湧浪電流過載的可能性降到最低,有助於避免開機過程所出現紊亂,而此紊亂可能會導致電力中斷。當資料中心服務設備無回應時,也可在遠端重啟電源,重啟恢復服務,大幅降低管理成本與時間,並且可預先規劃設定插座保持關閉,以防止未經授權使用,或是現場人為操作疏失,導致機架設備被誤關閉、服務中斷,造成嚴重損失。 


智慧型機架電源分配器提供插座設備層級(Metered-by-Outlet )電力管理功能,即時(Real time)檢查設備的能源利用率,並可結合隨插即用之環境監控模組,提供機櫃溫度與濕度等相關資訊,管理者可依據功率、能耗和環境資料,快速搜尋資料中心之異常與閒置設備,作為資料中心優化能源效率的重要參考。


並可由所記錄之機架電力與環境資訊,準確預測擴充需求,進行機櫃可用容量最佳化,簡易快速配置機架電源分配器與機櫃設備。另外,遠端監控系統可透過網路即時更新韌體,進行大量快速部署,與時俱進維持最新功能與最高安全等級,使遠端監控系統隨時保持在最佳狀態。 


(b)高可靠度設計: 

碩天智慧型機架電源分配器具有高可信賴度之設計,內部電路系統具有冗餘性設計,採用雙電源架構或是閂鎖繼電器(Latch Relay),即使智慧型機架電源分配器失效,仍可繼續維持電力輸出, 不會影響關鍵設備電力供應。而且採用安規認證高安全等級斷路器, 而非應用一般保險絲,不僅容易維護,也無須請專業電工更換保險絲之必要,可排除因安裝錯誤而危及使用安全。


遠端監控系統具有監控斷路器跳脫功能之設計,當斷路器跳脫異常時,即時警報提醒資料中心管理者,以便能快速應變處理。同步記錄異常狀況,可供後續進行深入異常分析,進而消弭配電迴路之潛在風險。 


機架電源分配器,除電子電路具高可靠度設計外,機構設計也具有高強固性設計,採用 UL/TUV 認證高品質之輸入纜線、輸出插座與端子固定座,提供比一般低成本料件,更加安全、更加耐用。堅固的機殼設計,大多採無通風孔設計,以保護內部電子元件不受外部微粒物質影響。機身尺寸精巧,相當易於安裝,減少風道氣流受阻,相當有助於機櫃制冷能力。


智慧型機架電源分配器可承受極高的工作環溫 (60°C/140°F),能在高密度機櫃內持續維持全負載運行。遠端監控模組,具有易維護可熱插拔之設計,維修更換時不須停機,機架電源分配器可持續供電予後級設備。


關於三相機種,更採用相位交錯的插座佈線,除可簡化設備端的配線,也有助於維持三相負載電流之平衡。 關於 IEC 型式插座,也提供碩天獨創之專利設計安全鎖機制,可防止輸入端或設備端電源線,因震動或人為錯誤而鬆脫。 


(c)節能減碳設計: 

隨著資料中心伺服器性能與數量大幅提升,耗電量不斷攀升,資料中心已是高度耗能之單位。在全球氣候變遷下,如何優化改善、導入綠色節能理念,已是眾所關切議題。


碩天機架電源分配器具備節能化設計,相較目前一般傳統規格,可以有效節省 75%閒置功耗。相信未來,資料中心將普遍採用具有節能減碳設計之機架電源分配器,不但可節省大量能源、降低碳足跡,同時也可降低高昂的電費,更可符合國際綠色環保、企業社會責任之趨勢。 


智慧型機架電源分配器,除本身節能化設計,也具有高精準度計費級電錶設計(With ±1% Accuracy),可量測各種不同類型負載設備。在量測顯示上,最佳可視電流可精準至 0.1A,縱使極低功耗之設備,仍可維持計費級之量測標準。並且可持續密集進行電力資料收集,提供設備端高精準度功耗資訊,以此可計算資料中心電力使用效率參考指標 PUE(Power Usage Effectiveness),進而作為優化節能之重要依據。


PUE 已被廣泛用來衡量資料中心之省能效率指標,有此數據,管理者方有量化指標,得以進行資料中心節約改善。 


(d)全方位完整方案 

在人工智慧、雲端服務與大數據高密集運算需求下,資料中心單一機櫃功率密度,每年不斷攀升已成一股趨勢。依據 Uptime Institute 研究報告,在 2020 年,資料中心有 16%達 20 (kW/rack),有 71%達 10 (kW/rack),每櫃平均能量密度已達 8.4 (kW/rack);相對於 2011 年,每櫃平均能量密度僅 2.1(kW/rack)。


碩天機架電源分配器,具有高功率機型,提供高額電流供應,可使用於嚴苛的高密度機櫃中。 另有 400V 高壓機種,有助優化電源傳輸效率,對機架提供高壓電力供應,可在相對較低的電流下運行,使用較小電纜配線,可節約成本並節能減碳。 


碩天機架電源分配器,除可滿足高容量與高密度使用需求外,也具有高可靠度雙輸入機型,提供輸入端之冗餘性,可在輸入電力異常時,無縫自動轉換使用另一冗餘輸入電力,維持高可信賴度之電源 供應。


另外,智慧型機架電源分配器具有專利佈局之色彩管理設計,十分有助於應用在佔地廣闊、設備數量龐大之資料中心;透過色彩管理,可以降低人為操作失誤,也容易快速到現場解決問題,節省大量確認時間。


機架電源分配器外型設計上,具有 0U、1U 與 2U 不同尺寸樣式,可適用於不同機櫃空間需求,並提供各式世界各國制式標準之電源線與輸出插座供選用,可充分滿足多樣化使用情境之需求,加快資料中心部署之速度與彈性。 


資料中心每個機櫃功耗需求迥異,電力配線系統也存在相當大差異,若無齊全完整解決方案,難以滿足資料中心多樣性應用需求。碩天資料中心及電源管理系統,具備全方位完整解決方案,。


(3)太陽光電系統用之電流逆變器(PV Inverter)的發展趨勢

太陽光電系統用之逆變器(PV Inverter)未來除朝向高功率發展外,另可朝向其他替代性能源如風力發電、水力發電、沼氣發電以及儲能系統等發展。由於再生能源在整個電網的佔比越來越高,如何將再生能源充分運用,未來除了有智慧型逆變器可自主依照電網狀況調控產生的功率,搭配著電池的儲能系統更可以讓能源的運用更加的彈性,對未來整體電網的規劃有進一步的幫助。


成長性

綜觀近年來的 UPS 產業全球產值之表現,UPS 產業屬於穩定成長的產業,而隨著全球通訊產品、網際網路、有線電視、無線基地台、智慧電網及雲端需求等領域的蓬勃發展, 產生終端應用產品如個人桌上型 PC、企業用大型資料中心及公共基礎設施之大型機房設備等,於使用上均有穩定電源保護之需求,導致 UPS 產品幾乎已成為不可或缺的標準配備, 全球 UPS 產業的得以穩健成長。


雖然近年來全球 UPS 產業已呈現穩定成長之走勢,但就產品別來看,20KVA 以上的 UPS 產品受惠於企業用大型資料中心及公共基礎設施之大型機房設備近年發展,每年成長速度高於 20KVA 以下的 UPS 產品及整體 UPS 產值成長率。


風險

全球 UPS 產業廠商家數眾多,競爭激烈而導致近年來平均銷售單價持續下滑。


景氣循環

不斷電電源供應系統及電力電子產品之應用領域極廣,舉凡家電產品、消費性電子用品、電腦及其週邊產品、精密之儀器等皆需使用。全球 UPS 市場依需求量來看依序為北美、歐洲及亞洲市場等,而每年六月至十一月為北美地區之閃電季節,亦為不斷電電源供應系統及電力電子產品出貨之高峰,而每年之第一季,則因出貨旺季剛過,故通常為淡季,惟該產品為日常生活之所需且需汰換更新,就整體市場而言, 尚無明顯之循環性或季節性需求。

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