2022年12月，全球首套商用海底數(shù)據(jù)中心陸地完工，其核心裝備“海底數(shù)據(jù)艙”在海南三亞市陵水縣進(jìn)入海上安裝階段，預(yù)計(jì)2023年初投入使用。與此同時(shí)，由中國通信工業(yè)協(xié)會(huì)正式發(fā)布的《水下數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)將在2023年1月1日正式實(shí)施，內(nèi)容涉及我國水下數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)維各個(gè)環(huán)節(jié)。相對于陸上數(shù)據(jù)中心，海底數(shù)據(jù)中心具備有效節(jié)約土地、電力、投入成本等特點(diǎn)。因此，近年來開始受到越來越多的關(guān)注，我國沿海多地都陸續(xù)推出了海底數(shù)據(jù)中心規(guī)劃。

海底數(shù)據(jù)中心（以下簡稱UDC）是將服務(wù)器等IT設(shè)施安裝在海底密封的壓力容器中，用海底復(fù)合纜供電、并將數(shù)據(jù)回傳至互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心,簡單而言，UDC是放在水下密封壓力容器中的IDC。

UDC示意圖

2021年以來，國家發(fā)改委、工信部等部門先后出臺了《貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》等，鼓勵(lì)探索利用河湖、海洋等優(yōu)勢資源，建設(shè)利用自然冷源散熱的數(shù)據(jù)中心，充分發(fā)揮氣候水文和地形地貌等自然條件天然優(yōu)勢，因地制宜促進(jìn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗。例如，沿海多省市計(jì)劃開展UDC項(xiàng)目，海南省、山東省、廣東省、廈門市等提出的海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展“十四五”規(guī)劃明確提出支持UDC等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，海底數(shù)據(jù)中心迎來發(fā)展機(jī)遇，注重自然環(huán)境成為數(shù)據(jù)中心選址的重要考慮因素。

圖表 1  部分沿海省市發(fā)布政策支持UDC的建設(shè)

即將商用的海底數(shù)據(jù)中心

早在2014年微軟開始探索海底數(shù)據(jù)中心，啟動(dòng)了納提克項(xiàng)目，開啟了海底數(shù)據(jù)中心的征程。并在2020年9月公布了測試結(jié)果：海底數(shù)據(jù)中心故障率是陸地同等規(guī)模的云計(jì)算單元的八分之一，可靠性極高。

而國內(nèi)海底數(shù)據(jù)中心起步相對較晚，2020年8月，國內(nèi)企業(yè)北京海蘭信數(shù)據(jù)科技股份有限公司聯(lián)合聯(lián)想、中通服、奇安信、海南移動(dòng)等公司宣布在海南自貿(mào)港建設(shè)海底數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目。2021年12月，全國首個(gè)商用海底數(shù)據(jù)中心落戶海南三亞，項(xiàng)目總投資56億元，計(jì)劃分為三期完成100個(gè)數(shù)據(jù)艙布放和岸站建設(shè)。目前該項(xiàng)目正在安裝階段，預(yù)計(jì)2023年年初投入運(yùn)行。

圖表 2  傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心與海底數(shù)據(jù)中心的對比

海底數(shù)據(jù)中心建設(shè)成本更低

從陸上新建數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目成本來看，主要包括建設(shè)期的一次性投入成本和長期運(yùn)營成本兩個(gè)方面。新建數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的一次性投入成本是指數(shù)據(jù)中心開發(fā)建設(shè)過程中企業(yè)需要投入的一次性費(fèi)用，一般分為開發(fā)成本和開發(fā)期間費(fèi)用，如下表所示。

圖表 3  新建數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目成本費(fèi)用

海底數(shù)據(jù)中心也不例外，建設(shè)成本主要包括：項(xiàng)目用地、數(shù)據(jù)倉、機(jī)電采購等費(fèi)用。

我們知道數(shù)據(jù)中心用地一般為工業(yè)用地或倉儲用地，另外商業(yè)用地、科研用地等也可以用來建設(shè)小規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，這主要是依據(jù)土地所在地政府的相關(guān)規(guī)定，以及工業(yè)用地的土地價(jià)格。國內(nèi)的海底數(shù)據(jù)中心，比如海蘭信海底數(shù)據(jù)中心地下空間的使用就屬于科研用地。

據(jù)悉，海蘭信以8429萬元取得海底數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目（陵水黎族自治縣2022-18號宗地）土地使用權(quán)，該宗地地上土地使用權(quán)面積40.6畝（用途為旅館用地），出讓價(jià)為7447萬元；地下空間使用權(quán)面積30畝（用途為科研用地），出讓價(jià)為982萬元。地下空間出讓價(jià)為37.3萬元/每畝，與核心城市動(dòng)輒每畝幾百萬相比，土地成本較低。

該宗地為陵水黎族自治縣首宗地下空間使用權(quán)的出讓，也是首宗地上土地使用權(quán)+地下空間使用權(quán)相結(jié)合的出讓。陵水土地使用權(quán)分層出讓是加強(qiáng)城市地下空間開發(fā)利用管理的首宗成功案例，有效提升了土地的空間利用效率，這種模式也為沿海地區(qū)發(fā)展海底數(shù)據(jù)中心提供了參考。

天然冷源的利用是數(shù)據(jù)中心選址的重要方向

數(shù)據(jù)中心的選址不僅關(guān)系到企業(yè)業(yè)務(wù)的持續(xù)運(yùn)營，還關(guān)系到企業(yè)能否可持續(xù)發(fā)展，所以，數(shù)據(jù)中心建設(shè)選址對于企業(yè)來說至關(guān)重要。目前來看，“雙碳”政策實(shí)施以來，北上廣深等核心城市PUE政策趨緊，企業(yè)在數(shù)據(jù)中心在選址時(shí)，一般會(huì)選擇溫度更低區(qū)域，同時(shí)需滿足當(dāng)?shù)豍UE要求。如張北（騰訊、阿里巴巴）、湖邊（阿里巴巴千島湖數(shù)據(jù)中心）、山洞中（騰訊貴安七星項(xiàng)目）；放眼國際亦是如此，如北極圈（Facebook）、海底數(shù)據(jù)中心（微軟）、海上漂浮數(shù)據(jù)中心（Google）等。

隨著“雙碳”政策的實(shí)施，充分利用自然環(huán)境成為綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)選址關(guān)注點(diǎn)，其中海底數(shù)據(jù)中心通過在海中快速部署數(shù)據(jù)中心，利用海水龐大流量作為冷卻資源，為靠近海域地區(qū)的客戶提供快速、低延時(shí)服務(wù)。經(jīng)測試，海底數(shù)據(jù)中心（UDC）年均PUE比傳統(tǒng)IDC機(jī)房更低，耗電量大幅低于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，有效降低能耗成本。

海底數(shù)據(jù)中心能耗更低

數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)是除IT設(shè)備以外能耗占比最大的部分，目前常用的制冷技術(shù)包括風(fēng)冷、液冷等方案，隨著數(shù)據(jù)中心能耗政策的趨緊，IDC傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)如風(fēng)冷空調(diào)、冷凍水等方案面臨轉(zhuǎn)型，而海底數(shù)據(jù)中心通過與海水進(jìn)行熱交換，利用流動(dòng)海水對IT設(shè)施進(jìn)行散熱且能耗更低。

圖表 5  各類數(shù)據(jù)中心解決方案PUE對比

數(shù)據(jù)來源：工信部、海蘭信

海底數(shù)據(jù)中心的高功率密度、綠色節(jié)能、低成本、高可靠性等優(yōu)勢有望引領(lǐng)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的變革，同時(shí)，海底數(shù)據(jù)中心是實(shí)現(xiàn)綠色化發(fā)展的重點(diǎn)路徑之一，有利于數(shù)據(jù)中心直接實(shí)現(xiàn)“碳中和”，成為數(shù)據(jù)中心行業(yè)的新范式。