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刘斌

来源:南方能源观察

全球首个海上风电直连海底数据中心投运,算电协同新业态兴起

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摘要:沿海省份算力需求旺盛与海上风电资源丰富,催生算电协同新业态。上海临港附近投运全球首个海上风电直连海底数据中心,示范项目规模2.3兆瓦,总投资16亿元。东部地区土地紧张、能耗约束严苛,海底数据中心利用海水冷却、复合光缆供电,技术可行。微软Natick项目初步验证了其可行性,设备故障率低于陆上,PUE低至1.07,但因

中国储能网讯:沿海省份旺盛的算力需求与丰富的海上风电资源催生出算电协同新业态。在上海临港海上风电项目附近海域,全球首个海上风电直连海底数据中心已经投运,该项目总投资16亿元,整体规划容量24兆瓦,一期示范项目规模为2.3兆瓦。

随着人工智能的蓬勃发展,算力已经成为重要的数字基础设施。东部经济发达地区普遍面临土地资源紧张和严苛的能耗约束,上海将目光投向海底数据中心。尽管受到建设成本的制约,但在特定场景中,海底数据中心仍有发展空间。

技术可行

在海底建设数据中心并非新鲜事物,其设计理念就是把服务器安装在封闭容器中,利用海水冷却,通过复合光缆实现供电和数据回传。早在2014年,微软就启动了Natick项目,经过多次小规模实验,于2018年在英国苏格兰北部海域部署了一个海底数据中心,该数据中心装载12个机架,包括864台服务器。

经过2年多的正式运行,Natick项目初步验证了海底数据中心的可行性,同时显示海底数据中心设备故障率要低于陆上数据中心,PUE(电源使用效率)低至1.07。不过由于难以准确评估项目的经济性,微软最终还是中止了Natick项目,并明确表示不会再建造海底数据中心。

国内海底数据中心起步较晚,但发展迅速。2022年,由上海海兰云科技有限公司(以下简称“海兰云”)建设的商用海底数据中心在海南陵水开机测试。海兰云总经理苏洋在接受eo记者采访时表示,之所以选择在海南陵水建设海底数据中心,主要原因在于海南气候炎热,数据中心对节能的要求比较高,同时海南自贸港封关运作以后,发展数字经济产业的需求提升。

海南是全国首批增值电信业务扩大对外开放试点之一,正在推动跨境数据流动相关产业发展。而陵水则是中国移动、中国联通和中国电信国际海缆登陆点,数据中心承接跨境数据业务具有距离上的优势。

数据中心位于陵水清水湾东侧3公里的海域,水深约40米,由岸站基地、海底光电复合缆、分电站和数据舱组成。岸站基地负责接入电力和网络,海底分电站进行高压变电并传输给数据舱,数据舱进行数据的计算和存储,并通过海底光电复合缆接入互联网。每个数据舱部署了24个15千瓦的42U标准机柜,单舱功率360千瓦。

“对于数据中心来说,需要解决供电、制冷和网络三个核心问题”。苏洋介绍,与陆上数据中心相比,海底数据中心可以做到“三省”也就是省地、省水、省电。陵水项目的岸站基地占地面积不到陆地数据中心的十分之一,由于采用无动力海水主动散热,实现零淡水消耗,能够节省90%以上的制冷能耗,单舱设计PUE小于1.1。在供电方面,陵水海底数据中心从陆上电网取电,通过双路岸电和柴油发电机保障电力可靠性。

特定的应用场景

近年来,上海大力发展人工智能产业,大模型、自动驾驶、金融科技等业务对低延时算力资源的需求在快速增长。根据《上海市算力基础设施发展报告(2025年)》,截至2025年6月,上海市在用数据中心达到136个,标准机架总规模64.4万架,智能算力总规模超过82EFLOPS(FP16),同比增加30%以上。

对于上海这种超大型城市,建设大型数据中心面临严格的土地资源和能耗约束。根据《上海市算力基础设施发展报告(2024)》,上海全市数据中心IT机房建筑面积已超过500万平方米。有研究表明,预计到2030年,上海数据中心的占地面积或达到1500万—2000万平方米,即便不断提升单机功率,仍将面临土地资源约束。

在能耗方面,根据《上海市智算中心建设导则(2025年版)》规定,将基准PUE作为新建智算中心的准入要求,综合PUE作为运营期评价指标,基准PUE严格控制不超过1.25,综合PUE准入值和先进值分别不高于1.22和1.18。

中国(深圳)综合开发研究院前海分院副院长胡振宇在接受eo记者采访时表示,海底数据中心的优势在于不占用建设用地,WUE(Water Usage Effectiveness,水资源利用效率)约等于零,岸站占地面积只有传统IDC(互联网数据中心)的十分之一,PUE在1.07—1.15之间,较传统陆上数据中心风冷节能超过40%。同时海底数据中心距离核心城市在100—200公里,网络时延小于1毫秒,有利于补齐东部实时算力的缺口。“海底数据中心适合具有海上风电与近岸优势的省份,可以在限定场景开展小规模、高标准试点。”

临港海底数据中心采用圆筒立式结构型数据舱,高约30米(海面以上32米、水下10—15米),内部为‌4层机柜层‌,共部署‌192个机柜‌,单机柜功率约12千瓦,设计PUE小于1.15。一期项目只需要200平方米土地,远低于陆上同类型项目的用地面积。

与海南陵水项目相比,上海临港海底数据中心更进一步,通过两条海缆与临港海上风电项目直连,实现了海上风电供电,不过项目并非严格意义上的点对点直连,而是同时接入了陆上电网,以保障供电可靠性。临港海上风电是上海市继东海大桥风电后第二个‌国家级海上风电示范项目,总装机容量21.28万千瓦。

胡振宇表示,海上风电直连海底数据中心,有利于海上风电就地消纳,技术上可行,但海底数据中心投资门槛高,海工施工与耐压舱体属于刚性成本,全生命周期内的经济性有待进一步验证。

随着技术进步和商业模式创新,海底数据中心仍有降本空间。苏洋表示,“以现有技术水平,海底数据中心的建造成本只比陆上数据中心高10%—15%。在运营方面,海底数据中心PUE低至1.1,可以实现20%—30%的节能,并且直接从电源侧取电,能够节省10%的线损费用,综合可以节省30%—40%的运营成本”。此外,海底数据中心可以和海上风电项目深度结合,进行统一规划、建设和运营,有利于实现降本增效。

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