看海底“新基建”的新范式 全球首个商用海底数据中心年底在海南投用

近日，由深圳海兰云数据中心科技有限公司研制的全球首套商用海底数据中心核心装备“海底数据舱”完工，从天津港运赴海南陵水海域，并完成海上吊装。全球首个商用海底数据中心由此进入建设冲刺阶段。

作为海南自贸港数字化建设的“新基建”创新示范工程，全球首个商用海底数据中心长什么样？为什么要安家海底？其价值何在？未来会走向何方？在数字经济发展如火如荼，“东数西算” 战略布局加快和绿色低碳不断创新发展新范式的时代背景下，这些问题引发全社会高度关注。

海底数据中心概念图

海底有乾坤

顾名思义，海底数据中心（UDC）是将服务器安装在密封的压力容器中，安放在海底，利用海水的流速、体量对服务器产生的热量进行散热，以有效节约能源和资源。UDC系统基于海岸和海底，由岸站、海底光电复合缆、海底分电站及海底数据舱4个部分组成。

“国内首个UDC示范项目位于海南，由海兰信下属控股公司深圳海兰云数据中心科技有限公司负责组织实施。”深圳海兰云总经理苏洋介绍，其核心装备“海底数据舱”应用水深超过30米，重量达1300吨，相当于1000辆小汽车的重量，罐体直径达3.6米，与“天和号”空间站核心舱相当，是目前全球最大的海底数据舱。

据悉，UDC的探索最早开始于微软在2015年启动的“纳迪克”项目。2018年8月该项目进入第二期试验，微软在苏格兰北部海域布放了一个长12.2米、直径2.8米的数据舱，舱里装了12个机架和864个服务器。2020年9月，第二期数据舱回收后宣布，结果很成功。

“我们的UDC项目，自2016年海兰信开始收购Oceanworks时埋下种子，至今已经5年。”苏洋介绍，Oceanworks参与过微软第一代海底数据中心样机的研发工作。2019年，海兰信立项成立项目组，并孵化成立海兰云，开始发力海底数据中心的研发工作，成为国内首家、全球第二家UDC解决方案提供者。

该项目在2020年中国海洋经济博览会上第一次亮相时，受到时任自然资源部部长陆昊、海南省副省长王斌等人的极大关注，并建议海兰信把项目落地海南，支持海南数字经济改革建设。

“海南省国资委、海南电信、中海油等是最早参与该项目讨论的机构。”海南省信息产业投资有限公司作为海南省国资委下属省级信息产业平台公司，主要承担海南省政府信息产业发展战略性投资职能。该公司总经理吴坤仁介绍，着眼于UDC的诸多优势，海南省国资委积极考察该项目。海南电信则参与项目方案制定，计划将一个天翼云节点放入示范项目的海底数据舱。中海油下属的海洋石油工程股份有限公司则负责示范项目的海底基础设施的设计建造。最后，在海南国资委的极力推动下，着眼于服务海南数字经济建设及未来自贸港的大规划，国内第一个海底数据中心商业化示范项目落户海南省陵水县。

“新基建”的新范式

为什么要上马这个项目？吴坤仁解释说，UDC项目利用海水冷源散热，大幅度降低数据中心能耗，降低碳排放，为海南建设数字经济基础设施提供了一个新思路，树立了数据中心“陆数海算”概念的典范。

更重要的是，海南自贸港作为国内国际双循环重要交汇点，将是中国面向全球市场的重要窗口，未来将吸引众多的跨国公司以及中国公司国际总部落地，全球首个商用海底数据中心作为新型基础设施，对自贸港未来产业发展提供强大的算力服务保障和弹性扩展空间，具有非常积极的示范意义。

事实上，海兰云抛出建设UDC项目的想法，立刻就吸引了中海油旗下海油工程的目光，他们想试一试。“要敢于第一个吃螃蟹”， 海油工程设计院副院长何宁介绍，海油工程的底气，来自于40年发展积累的大量经验，能够建造用在300米水深下的大型罐体。这样的实力，也让海兰云在今年初，下定决心，从国内数十家企业里，选中海油工程。

“对于海油工程来说，UDC项目是公司从传统海洋油气工程产品向海洋新业务拓展的示范项目。”如此积极地参与联合研发并进行EPC总包，何宁概括说，这既是一次典型的“传统”与“前沿”的碰撞，“轻”与“重”的结合，又是一次挑战与创新的磨砺，关键词不仅在于“海底”，还在于“商用”，同时要克服技术与经济两方面的挑战。

他举例说，在海底安装，依靠舱外海水提供冷源，需要有一套管路系统稳定地输送循环冷却水。技术上可行，成本高昂的不行；成本低廉但耐海水腐蚀性欠佳的也不行；耐海水腐蚀，成本也适中，但长期用于海底服役又不行的还是不行。对于这套管路系统，他们筛选对比了至少4种管道材料，最后创新性地设计了一种具备可回收功能的海水循环管路系统，解决了技术和经济上的双重挑战。

“一座20MW典型规模传统IDC每年要耗水超过60万吨。相比传统的陆上IDC，UDC具有明显的省电、省地、省水、绿色以及成本优势。”苏洋补充说。

另据海兰云服务总监刘永生介绍，海底数据中心的建设实现了全工厂预制、按需建设、模块化部署、灵活扩容等数据中心建设新范式，几乎没有土建，可以极大地缩短建设周期，未来海底数据中心通过标准化、产品化，可以在沿海地区的近海区域进行“无限扩展”。

海底数据中心陆地建造完工现场

未来大有可为

作为一种新型信息基础设施，海底数据中心“海南样本”创新地将数字科技与海洋科技结合，以广阔的海洋作为自然冷源，显著降低数据中心能耗，为在海南这样的热带地区发展绿色数据中心树立了新标杆。

此外，海底数据中心对于促进海洋经济的立体创新，具有极高的战略意义。在布放海底数据中心的海域，既可以包容海洋牧场、渔业网箱等生态项目，又可以与海上风电、海上石油平台等工业类项目互相服务，还能够建设海洋监测网，助力海洋安全。由于靠近东南部沿海发达地区，海底数据中心还将成为全国一体化大数据中心协同创新体系的重要一环。

“未来，海底数据中心将向全国沿海省市推广，为‘东数西算’、数字经济及双碳目标提供绿色新方案。”谈到下一步发展，苏洋表示，基于海南示范项目落地，海底数据中心有望向珠三角、长三角、福建、山东等沿海发达地区延伸，逐步建立起以海底数据中心为核心的综合性海洋新技术产业园。

苏洋还建议，地方政府出台相关配套政策，促进海底数据中心综合海洋产业集群快速发展。在土地与能耗紧张的粤港澳大湾区、长三角及海南等沿海地区，建议新立项或重新选址改建的数据中心，优先推广海底数据中心模式，并作为国家枢纽节点。

“完全可以复制到我国其它东南沿海地区，乃至东南亚、中东等高温沿海地区。”刘永生补充说，新加坡已成为首个海外市场。2022年3月，海兰云与新加坡A公司签订海底数据中心服务采购合同，在示范项目中开展合作。

“可借助海上风电完成零碳突破。”吴坤仁提议，我国海上风电资源丰富，要重点考虑与上海海上风电进行项目结合，将海上电力转化为陆地算力，直接支持沿海城市数字经济建设，实现数据中心零碳排放的终极目标。

“要强强合作。”海南电信高级技术经理李兴耀表示，借助海南电信在互联网、5G、物联网、云业务、大数据等领域的优势，双方可共同推进海底数据中心应用推广。

“练内功、立标准、打造产业链、研发下一代，是我们要共同拓展的工作。”何宁总结说。