8月11日，“華彩杯”算力應用創新大賽南區決賽頒獎典禮隆重舉行。海南海底數據中心示范工程榮獲一等獎，受到業界高度關注。
“華彩杯”算力應用創新大賽由中國信息通信研究院牽頭發起，與各省信息工業相關部門和機構聯合舉辦。大賽共設置算力、存力、運力三個技術應用創新賽道和一個綠色低碳賽道。經由參賽各省初賽選拔后，分為東南西北四個賽區進行區域賽決賽。其中海南海底數據中心所在的南區包含福建、廣東、廣西、貴州、海南、江西、港澳臺等9個省市。
本次“華彩杯”大賽全國共有5000個參賽項目展開角逐。海底數據中心在南區決賽中脫穎而出，邁入全國總決賽，為我國新型綠色算力的發展提供了高水平方案。
海底數據中心榮獲“華彩杯”算力大賽南區決賽一等獎
算力是數字經濟的核心要素之一。在快速發展的同時，算力也面臨著諸多挑戰。一方面，伴隨AI時代的到來，數據中心能耗與日俱增，無論是單機功率，還是耗能總量，都快速增長，傳統制冷技術已難以滿足算力中心的散熱需求。
2022年，全國數據中心能源消耗達2700億千瓦時，占全社會用電量的3.1%。預計到2025年，全國數據中心能源消耗總量達4000億千瓦時，約占全社會用電量4.1%。
另一方面，全球變暖導致極端天氣災害頻發，造成巨大的生命和財產損失。世界氣象組織宣布，今年7月是觀測史上氣溫最高的一個月。聯合國秘書長古特雷斯表示：“全球變暖時代結束，全球沸騰時代到來。”
全球變暖導致越來越多地方出現歷史性高溫
伴隨著全球變暖和數據中心能耗走高，綠色低碳越來越成為算力可持續發展的應有之義。業界為此持續開發新技術、新產品、新方案。海底數據中心將服務器安放在海底的壓力容器中，以海洋為自然冷源，從而獲得“三省兩高一快”的獨特優勢，即省電、省水、省地、高安全、高可靠、快速部署。
同時，該項目易于以集約用海方式與海上風電、光伏、波浪能等可再生能源結合，促進高耗能的數據中心向“低碳”、“零碳”發展。
GPT等生成式人工智能浪潮引發新一輪AI革命，各行業大模型訓練、生成式AI對算力產生爆炸式需求。得算力者得天下，沿海發達城市的算力容量是其未來發展空間的關鍵因素。而當前受能耗指標限制，這些城市的智算中心發展受到制約。充分利用自然冷源、與可再生能源相結合是數據中心綠色低碳發展的共識和趨勢。
“東數西算”政策的提出，正是看中了西部地區清潔能源。而東部沿海地區要發展本地算力，需要因地制宜、依海而興。向海洋要冷源和新能源，是沿海發達城市數據中心向“零碳”發展的必由之路。
海底數據中心概念圖
海底數據中心應運而生，將海洋工程、數據中心、海上新能源等多領域融合，主要由岸站基地、海底光電復合纜、分電站及數據艙四個部分組成。通過立體科技用海，實現降本增效，多產業協同;通過就地消納海上綠電，解決數據中心能耗和高算力需求矛盾，突破沿海發達城市發展數字經濟的資源限制。
據測算，海底數據中心融合海上風電，建設成本比傳統數據中心低23%、日常運維成本比傳統低14%，綠電使用率理論可達100%。以上海市為例，海底數據中心若能取代上海當前11萬架陸地數據中心，將能節約地方57.8億千瓦時(約71萬噸標準煤)能耗指標。
2022年12月，全球首例商用海底數據中心在海南陵水成功啟用。該項目由海蘭云與中國電信海南分公司合作開發。其暖通系統利用海水實現全年自然冷卻，匹配重力熱管技術、海水泵變頻技術、空調群控技術等節能措施，艙內運營平均溫度約25攝氏度，運行PUE低至1.1，較傳統數據中心節能30%以上。
由于無需蒸發散熱，減少了冷卻塔和冷水系統，水資源消耗為0。此外，由于大部分設施位于海底，土地占地極少，僅有傳統數據中心的十分之一。
全球首例商用海底數據中心入海瞬間
海底數據中心顯著提高服務器的安全性與可靠性。相較于陸地和海面，海底環境十分平穩，系統設計能夠應對百年一遇的風暴。海底數據艙內充滿惰性氣體，給IT設備提供了一個無氧、無塵、恒濕、恒壓的密閉環境。這一方面使系統具備防火災、防水澇、防極端天氣的容災價值，另一方面對服務器及相關設備十分友好，提高了數據中心的可靠性。
海南示范項目運行以來，沒有一臺服務器出現故障，大大降低運維工作量。此外，該項目搭建數字孿生系統，實現全鏈路微結點智控技術，滿足海底數據中心的遠程維護、少維護、甚至免維護的需求，顯著降低運維成本及碳排放。
中國電信海南分公司在海底數據中心部署的業務包括媒體存儲節點、CDN節點以及海南省國資專屬云資源池等。自項目首艙下水投產運行以來，各業務運行穩定，系統性能表現良好。目前海底艙內的核心路由器到省域網核心路由器平均延遲不超過4m，網絡效能達到互聯網數據中心最高級別，可以承載對時延性、互通量要求最高的業務。
下一步，海底數據中心將與海上風電融合，打造算電協同新模式。該方案具有多種優勢：
PART.01
海底數據中心與海上風電可以共用海域場址、海底光電復合纜、海洋工程船，實現降本增效，相比傳統陸上數據中心，建造和運維成本優勢明顯。
PART.02
海上風電供綠電，大大降低海底數據中心用電成本，相較陸上市電，用電成本更低，也更加綠色低碳。
PART.03
海底數據中心作為海上風電的有效載荷，可以原位消納海上綠電的產業，提高海上風電場的發電效率和經濟效益，助力海上風電場產業鏈做大做強。
目前我國正在大力發展數字經濟與海洋經濟，海上風電等新能源產業蓬勃發展，產業融合創新進入機遇窗口期。海底數據中心與海洋綠色能源結合，將海洋電力轉化為陸地算力，有助于實現綠電直供、立體用海、共建共維、產業協同的新發展格局，打造海上新能源與數字經濟融合發展新賽道。
海底數據中心與海上風電融合方案
