政策推動海底數據中心落地
2021年以來，國家發改委、工信部等部門先后出臺了《貫徹落實碳達峰碳中和目標要求推動數據中心和5G等新型基礎設施綠色高質量發展實施方案》、《“十四五”工業綠色發展規劃》等文件，鼓勵探索利用河湖、海洋促進數據中心節能降耗。沿海多省市在十四五規劃中明確提出了支持海底數據中心的建設。
海南：《海南省海洋經濟發展十四五規劃》，推進海洋新型基礎設施建設，加快建設海南海底數據中心。十四五期間計劃海底數據中心部署目標達100個。
廣東：《廣東省海洋經濟發展十四五規劃》，支持海底數據中心關鍵核心技術突破。有序引導廣州、深圳、珠海、汕頭和惠州等地在海底布放高能耗數據中心。
山東：《山東省十四五數字強省建設規劃》，統籌推進海洋立體觀測網、海洋通信網絡、 海底數據中心、海底光纖電纜等基礎設施建設。
廈門：《廈門市海洋經濟發展十四五規劃》，支持海底數據中心關健核心技術突破并在廈門海城開展示范應用，通過用能指標等政策手段有序引導陸上高能耗數據中心布放海底，探索數據中心綠色低碳發展新模式。
海底數據中心的實踐與成效
1.微軟的Natick實驗項目
2015年8月，微軟在加州部署了第一個水下服務器原型，代號為Project Natick。2018年6月，微軟又在蘇格蘭奧克尼群島海岸線附近的水域中，部署了一個類似潛水艇的數據中心，總共有864臺服務器，由一條連接歐洲海洋能源中心的水下電纜供電。2021年3月微軟獲得了美國國防部(軍用)219億美元的集成視覺增強現實(AR)系統合同，其數據中心在水下建設，初始合同價值5億美元。
微軟2020年宣布，將數據中心沉入海底順利運行3年的結果表明，數據中心中包含的服務器的可靠性是其陸地等效服務器的8倍。
2.海南陵水全球首商用
2023年1月1日，《水下數據中心設計規范》正式發布實施，2023年3月31日，全球首個商用海底數據中心首艙在海南陵水下水。該海底數據艙應用水深超過30米，重量達1300噸，相當于1000輛小汽車的重量，罐體直徑達3.6米，與“天和號”空間站核心艙相當，是目前全球最大的海底數據艙，設計壽命為25年。數據艙由深圳海蘭云公司研制，中國電信海南公司成為首批客戶，在海底數據艙部署了天翼云海南海底媒體存儲節點、CDN節點以及海南省國資云節點。
海底數據中心從試驗到實踐商用，經歷了7年，攻克了防水、防腐蝕等難題，論證了對海洋的污染、部署成本等問題，證明海底數據中心是現實可行的。海南陵水的海底數據中心全球首商用有望成為綠色低碳數據中心的新范式。
海底數據中心優勢明顯
1.四大優點
節能節水：海底數據中心利用海水作為自然冷源，可將產生的熱量通過冷卻系統散入海水中，大大節省能耗。我國首個海底數據艙PUE值為1.076.遠低于傳統數據中心的能耗(PUE約1.5)。海底數據中心相較于地面數據中心省去了制冷的冷卻塔，能節約大量水資源。
低時延：東數西算戰略實施一年多來，取得了很大成效，但也存在一些現實問題，如西部數據中心主要面向冷數據和非時延敏感業務，無法解決東部客戶低時延業務需求，海底數據中心大大縮短了東部沿海用戶與西部數據中心之間的傳輸距離，能夠有效解決對時延敏感業務的需求(如移動支付、AR/VR、自動駕駛等)。
高可靠性：海底數據中心設備故障率遠低于陸地數據中心(海底數據中心故障率是傳統IDC的1/8)，且海底數據中心的隱蔽性安全性也遠高于陸地數據中心(2015年天津大爆炸，距騰訊最大的數據中心僅1.5公里，馬化騰曾表示“差點丟失微信朋友圈全部數據”)。
低部署/運營成本：沿海一線城市地價高企，海底數據中心主體建在海洋中，將大大降低占地面積和土地成本。以海南陵水項目為例，項目土地成本不到1億(水下30畝982萬，水上40畝7447萬)，若按當地商業用地成本至少3-4億。
運營成本上，主要是數據倉管理，電費占比低。
表1 海底數據中心與傳統數據中心關鍵指標對比
2.海底數據中心效益估算
傳統數據中心約有1/3的電能消耗在環境制冷上。全國2022年估算IDC 2400億度用電量，約有800億度電是用于制冷。海底數據中心通過海水制冷，耗電量是傳統數據中心的1/10左右。如果同等體量的數據中心放在海底，一年能節省560億度電，相當于能減少燃燒1792萬噸標煤，減排效果顯著。
2022年底我國IDC總機架數量近600萬架，其中運營商IDC機架134.3萬(電信51.3.移動46.7.聯通36.3)。北上廣及周邊等東部數據中心機架數合計占比65%以上，若有30%的沿海數據中心用海底數據中心改造，涉及的數據中心占比約19.5%，將帶來我國數據中心整體PUE下降約0.083.
PUE=1.5*80.5%+1.076*19.5%=1.417
為運營商每年節電24.4億度(按年總節能560*運營商機架134.3/總機架600*19.5%),按0.70元/度電計算將節省17.1億元/年。
展望
隨著《數字中國建設整體布局規劃》開展，未來數據中心將面臨空前的發展機遇。我國東部海岸帶約占全國陸地總面積的13%,集中了全國70%以上的大城市、50%左右的人口和60%的地區生產總值，匯聚了對數據中心的主要需求，大量低時延本地化的業務量還將隨著經濟增長持續上升，海底數據中心低時延的優勢明顯，有望成為我國東數西算戰略的重要補充。
運營商作為數據中心發展的中堅力量，投入將持續加大，可以因地制宜，積極關注、引入、推廣新型海底數據中心，在沿海城市提前規劃部署，發揮其優勢開展建設運營，實現企業降本增效。
