近日,全球首個商用 UDC(海底數據中心)項目在海南省陵水黎族自治縣開機運行,為解決該行業高耗能、高耗水等問題打開了新的突破口。該項目還將承擔起驗證相關商業模式的重任,為根植蔚藍的數據中心帶來無盡的產業發展空間。
創新示范 建設海底數據中心
近日,在海南省陵水黎族自治縣英州鎮清水灣靠海一帶區域,工人們正在加緊建設海南海底數據中心項目(一期)岸站、海蘭信海洋科技展廳和海蘭云機房等岸站基地相關建筑物及設備,推進項目收尾工作。距離岸線幾公里開外,一艘作業船只正在進行“海底數據艙”入海安裝和維護。
海底數據中心由岸站、水下中繼站、水下數據終端和海纜組成,岸站承載電力、網絡接入、中央監控等設施,水下中繼站是負責電力及網絡分發、控制、回傳的中間接續水下設施的統稱,水下數據終端集中放置電子信息設備及運行支持環境的水下設施。其中,水下中繼站和水下數據終端均部署在指定海底。
該項目的核心裝備“海底數據艙”呈圓柱形罐體狀,可實現艙內恒濕、恒壓、無氧的安全密閉環境。應用水深超過30米,重量達1300噸,相當于1000輛小汽車的重量,罐體直徑3.6米,與“天和號”空間站核心艙相當,是目前全球最大的“海底數據艙”,結構設計壽命為25年。
海底數據中心設計方案采用重力熱管原理,利用海水作為自然冷源,總體能效較傳統機房提升40%~60%。
此前,承建方深圳海蘭云數據中心科技有限公司聯合國家海洋環境監測中心,對海底數據中心建設海域進行全島篩選,最終項目落戶陵水。該處近岸海水溫度低(<24.5℃),可滿足海底數據中心對低溫海水的建設需要。
陵水縣自然資源和規劃局局長蘇軍介紹,陵水 UDC項目的數據艙和配套裝備將作為海南省自貿港數字化建設的創新示范工程,完成入海安裝并適時開機。近期,項目第一個模塊已完成水下安裝。
蘇軍表示,陵水 UDC項目利用豐富的海洋資源,解決陸上數據中心能耗高、消耗淡水等問題,并可以與海洋可再生能源相結合。目前,該項目已被納入海南省超常規穩住經濟大盤行動方案、海南省海洋經濟發展“十四五”規劃,同時列入海南省2022年重點(重大)項目預備項目。
據項目方技術人員介紹,陵水 UDC項目計劃分三期完成:第一期(2022~2023年)為示范開發工程項目,前期計劃布放3個海底數據中心模塊,共6個艙體,總投資兩億元;第二期(2023~2024年)為規模化開發項目,將完成30個艙的建設,預計總投資規模將達到12億元;第三期(2025年開始)為商業化推廣開發項目,將完成100個艙的建設,預計投資規模達到約56億元。
“陸數海算” 商業模式提質擴容
作為數字經濟底座的數據中心產業,將進入新一輪爆發期。與前幾年快速發展不同的是,互聯網數據中心產業高耗能、高耗水等資源消耗特性已受到社會關注,各地政府近年來紛紛出臺了相應的限制政策措施。
海南省海洋經濟發展“十四五”規劃提出建設海南海底數據中心,一期布放100個數據艙,并逐步建設以海底數據中心為核心的綜合性海洋新技術產業園。陵水 UDC項目正好響應了這一政策要求。目前陵水項目一期客戶已經確定,分別代表了電信運營商、人工智能、第三方 IDC運營商3個不同應用場景。二期將重點開拓頭部互聯網和超算客戶。長期來看,海南自貿港封關運作后,將迎來大量的離岸數據中心需求。
“雙方合作實現了優勢互補、強強合作。”作為陵水 UDC項目首批客戶之一,中國電信海南公司總經理李云莊表示,根據中國電信和深圳海蘭云數據中心科技有限公司簽訂的項目合作協議,落戶陵水的首個“海底數據艙”將用于部署中國電信天翼云海南海底媒體存儲節點、內容分發網絡節點及海南省國資專屬云資源池,打造專屬海底數據中心的天翼云平臺。
海底數據中心的商業模式也正在陸續擴容并進行驗證。海蘭信董事長申萬秋說,除現有的托管服務以外,接下來會迅速推出服務器租賃、海底云空間、云算力租賃等商業模式,屆時海底數據中心的運維方式將不是客戶所擔憂的問題,將是對客戶更友好的模式。
“海底數據中心是陸地數據中心的補充而不是替代,主要定位于低耗能數據中心的細分賽道,在特定地域和場景發揮其獨特價值,具有高行業壁壘的特征,對于海外市場、互聯網巨頭,也可采用靈活的合作模式。”申萬秋說,目前項目主要的成本劣勢體現在海底單艙布放的用船成本,未來大規模部署和運維過程中,單艙建造和維護成本將因規模效應而大大降低。
中國工程院院士鄔賀銓說,當前數據中心發展面臨比較大的挑戰,機柜密度不斷增加,給機柜的熱量管理、電源分配、安裝遷移等方面帶來巨大難題,“液冷”趨勢明顯,自然冷卻及免費制冷趨勢明顯。
鄔賀銓認為,海底數據中心這種“自然免費的不間斷冷源、無壓縮機/冷卻塔制冷”的優勢,能解決現存的很多成本問題。同時,海底數據中心在災備場景下有著獨特的價值,特別在防火、防洪和防臺風方面。
綠色升級 助力“雙碳”目標實現
作為新基建的數據中心在為人類社會提供便捷服務的同時,也在消耗著巨大的能源和資源。根據《中國數據中心能源使用報告》,2018年中國數據中心用電量約613億度,2019年全國數據中心行業實際發生的年總用電量也約為600億度。
申萬秋介紹,海底數據中心的主要優勢體現在低耗能、省資源、省資金投入;可在沿海發達城市海岸部署,實現低延時;艙內惰性氣體的密閉環境,提高 IT設備的安全性和可靠性。此外,海底數據中心建設基本沒有土建,可模塊化部署,不存在機架空置情況,與海上綠色能源實現多能互補。
中國工程院院士倪光南認為,海底數據中心對海洋的使用不是排他性的,布放的海域既可以包容海洋牧場、漁業網箱等生態類項目,又可以與海上風電、海上石油平臺等工業類項目互相服務,是陸海統籌、生態用海、集約用海的實踐探索。同時,相比于陸上數據中心,海底數據中心的建設和運行省電、省地、省水、綠色,總成本具有明顯優勢。
2021年底以來,國家發展改革委、工信部等部門先后出臺了《貫徹落實碳達峰碳中和目標要求推動數據中心和5G等新型基礎設施綠色高質量發展實施方案》《“十四五”工業綠色發展規劃》等文件,鼓勵探索利用河湖、海洋等優勢資源,建設利用自然冷源散熱的數據中心,充分發揮氣候水文和地形地貌等自然條件天然優勢,因地制宜促進數據中心節能降耗。
海南、廣東、山東等地制定的海洋經濟發展“十四五”規劃,均提出要促進海底數據中心研發及建設。
鄔賀銓表示,海南作為自由貿易港,數據開放需要安全有序流動,數據中心作為經濟底座,支撐作用明顯。海底數據中心充分利用海洋可再生能源,把海洋能源轉化為海洋算力,在能耗和能源方面雙管齊下,為國家“雙碳”目標獻計獻策。“這種硬核科技的創新和引領,值得鼓勵和支持。”
“海洋經濟數字化轉型潛力巨大。”中國工程院院士蔣興偉認為,在國家建設“一帶一路”、建設海洋強國的時代背景下,作為海洋經濟的“大腦”,海洋大數據以新基建和海洋科技創新作為驅動力,牢牢把握海洋經濟轉型升級的主線,是高質量發展的重要內容,對管理決策具有重要支撐作用。
蘇軍說,陵水 UDC項目的建設,將為我國實現“雙碳”目標提供新方案,為陸海統籌及立體用海提供新思路,為“東數西算”戰略提供“陸數海算”新補充,為“海洋經濟+數字經濟”的發展創建新賽道,為我國建設國際數據港和生態文明試驗區提供了創新方案,為我國綠色低碳發展作出新貢獻。