8月11日，“华彩杯”算力应用创新大赛南区决赛颁奖典礼隆重举行，海南海底数据中心示范工程荣获一等奖，受到业界高度关注。
“华彩杯”算力应用创新大赛由中国信息通信研究院牵头发起，与各省信息工业相关部门和机构联合举办。大赛共设置算力、存力、运力三个技术应用创新赛道和一个绿色低碳赛道。经由参赛各省初赛选拔后，分为东南西北四个赛区进行区域赛决赛。其中海南海底数据中心所在的南区包含福建、广东、广西、贵州、海南、江西、港澳台等。
本次“华彩杯”大赛全国共有5000个参赛项目展开角逐。海底数据中心在南区决赛中脱颖而出，迈入全国总决赛，为我国新型绿色算力的发展提供了高水平方案。
海底数据中心荣获“华彩杯”算力大赛南区决赛一等奖
算力是数字经济的核心要素之一。在快速发展的同时，算力也面临着诸多挑战。一方面，伴随AI时代的到来，数据中心能耗与日俱增，无论是单机功率，还是耗能总量，都快速增长，传统制冷技术已难以满足算力中心的散热需求。
2022年，全国数据中心能源消耗达2700亿千瓦时，占全社会用电量的3.1%。预计到2025年，全国数据中心能源消耗总量达4000亿千瓦时，约占全社会用电量4.1%。
另一方面，全球变暖导致极端天气灾害频发，造成巨大的生命和财产损失。世界气象组织宣布，今年7月是观测史上气温最高的一个月。联合国秘书长古特雷斯表示：“全球变暖时代结束，全球沸腾时代到来。”
全球变暖导致越来越多地方出现历史性高温
伴随着全球变暖和数据中心能耗走高，绿色低碳越来越成为算力可持续发展的应有之义。业界为此持续开发新技术、新产品、新方案。海底数据中心将服务器安放在海底的压力容器中，以海洋为自然冷源，从而获得“三省两高一快”的独特优势，即省电、省水、省地、高安全、高可靠、快速部署。
同时，该项目易于以集约用海方式与海上风电、光伏、波浪能等可再生能源结合，促进高耗能的数据中心向“低碳”“零碳”发展。
GPT等生成式人工智能浪潮引发新一轮AI革命，各行业大模型训练、生成式AI对算力产生爆炸式需求。得算力者得天下，沿海发达城市的算力容量是其未来发展空间的关键因素。而当前受能耗指标限制，这些城市的智算中心发展受到制约。充分利用自然冷源、与可再生能源相结合是数据中心绿色低碳发展的共识和趋势。
“东数西算”政策的提出，正是看中了西部地区清洁能源。而东部沿海地区要发展本地算力，需要因地制宜、依海而兴。向海洋要冷源和新能源，是沿海发达城市数据中心向“零碳”发展的必由之路。
海底数据中心概念图
海底数据中心应运而生，将海洋工程、数据中心、海上新能源等多领域融合，主要由岸站基地、海底光电复合缆、分电站及数据舱四个部分组成。通过立体科技用海，实现降本增效，多产业协同;通过就地消纳海上绿电，解决数据中心能耗和高算力需求矛盾，突破沿海发达城市发展数字经济的资源限制。
据测算，海底数据中心融合海上风电，建设成本比传统数据中心低23%、日常运维成本比传统低14%，绿电使用率理论可达100%。以上海市为例，海底数据中心若能取代上海当前11万架陆地数据中心，将能节约地方57.8亿千瓦时能耗指标。
2022年12月，全球首例商用海底数据中心在海南陵水成功启用。该项目由海兰云与中国电信海南分公司合作开发。其暖通系统利用海水实现全年自然冷却，匹配重力热管技术、海水泵变频技术、空调群控技术等节能措施，舱内运营平均温度约25摄氏度，运行PUE低至1.1，较传统数据中心节能30%以上。
由于无需蒸发散热，减少了冷却塔和冷水系统，水资源消耗为0。此外，由于大部分设施位于海底，土地占地极少，仅有传统数据中心的十分之一。
全球首例商用海底数据中心入海瞬间
海底数据中心显著提高服务器的安全性与可靠性。相较于陆地和海面，海底环境十分平稳，系统设计能够应对百年一遇的风暴。海底数据舱内充满惰性气体，给IT设备提供了一个无氧、无尘、恒湿、恒压的密闭环境。这一方面使系统具备防火灾、防水涝、防极端天气的容灾价值，另一方面对服务器及相关设备十分友好，提高了数据中心的可靠性。
海南示范项目运行以来，没有一台服务器出现故障，大大降低运维工作量。此外，该项目搭建数字孪生系统，实现全链路微结点智控技术，满足海底数据中心的远程维护、少维护、甚至免维护的需求，显著降低运维成本及碳排放。
中国电信海南分公司在海底数据中心部署的业务包括媒体存储节点、CDN节点以及海南省国资专属云资源池等。自项目首舱下水投产运行以来，各业务运行稳定，系统性能表现良好。目前海底舱内的核心路由器到省域网核心路由器平均延迟不超过4m，网络效能达到互联网数据中心最高级别，可以承载对时延性、互通量要求最高的业务。
下一步，海底数据中心将与海上风电融合，打造算电协同新模式。该方案具有多种优势：
PART.01
海底数据中心与海上风电可以共用海域场址、海底光电复合缆、海洋工程船，实现降本增效，相比传统陆上数据中心，建造和运维成本优势明显。
PART.02
海上风电供绿电，大大降低海底数据中心用电成本，相较陆上市电，用电成本更低，也更加绿色低碳。
PART.03
海底数据中心作为海上风电的有效载荷，可以原位消纳海上绿电的产业，提高海上风电场的发电效率和经济效益，助力海上风电场产业链做大做强。
目前我国正在大力发展数字经济与海洋经济，海上风电等新能源产业蓬勃发展，产业融合创新进入机遇窗口期。海底数据中心与海洋绿色能源结合，将海洋电力转化为陆地算力，有助于实现绿电直供、立体用海、共建共维、产业协同的新发展格局，打造海上新能源与数字经济融合发展新赛道。
海底数据中心与海上风电融合方案
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