在全球數(shù)字化浪潮的推動下，數(shù)據(jù)中心作為信息時代的基礎(chǔ)設(shè)施，其重要性日益凸顯。而隨著陸地資源的日益緊張和環(huán)境要求的提高，將數(shù)據(jù)中心建設(shè)的目光投向海底，成為一種創(chuàng)新的解決方案。在海南省陵水黎族自治縣的清水灣海域，全球首個商用海底數(shù)據(jù)中心已平穩(wěn)運行近一年。這個天馬行空的想象變?yōu)楝F(xiàn)實，標志著互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)行業(yè)與海洋科技成功打通，形成全新交叉業(yè)態(tài)。

一、深入剖析數(shù)據(jù)中心由陸向海的原因

利用海洋自然冷源，降低能耗

陸地數(shù)據(jù)中心需消耗大量電能運轉(zhuǎn)空調(diào)制冷，還需淡水蒸發(fā)散熱。而海洋作為全球zui大自然冷源，將數(shù)據(jù)中心建在海底，可減少制冷能耗，在幾乎不消耗淡水資源的同時支持更高功率密度，穩(wěn)定提供澎湃算力。以 100 個海底數(shù)據(jù)艙為例，相較于同等規(guī)模陸地傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，每年能節(jié)省用電總量 1.22 億千瓦時、節(jié)省建設(shè)用地面積 6.8 萬平方米、節(jié)省淡水 10.5 萬噸。

海南陸地數(shù)據(jù)中心發(fā)展存在能源短缺、淡水資源和土地資源有限、高溫高濕氣候環(huán)境、臺風高發(fā)等問題，海底數(shù)據(jù)中心的獨特價值為其信息基礎(chǔ)設(shè)施可持續(xù)發(fā)展提供新方案。

滿足算力需求，支撐自貿(mào)港發(fā)展

海南自貿(mào)港封關(guān)運作后，將迎來大量離岸數(shù)據(jù)中心需求。海底數(shù)據(jù)中心能為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展提供底層支撐，助力 “數(shù)據(jù)安全有序流動” 政策落地。

縮短數(shù)據(jù)傳輸距離，提升服務(wù)質(zhì)量

將數(shù)據(jù)中心放在沿海水下，可縮短數(shù)據(jù)中心與用戶之間的距離，實現(xiàn)快速流暢的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。對時延要求高的產(chǎn)業(yè)如遠程手術(shù)、自動駕駛等，數(shù)據(jù)中心的位置至關(guān)重要。

二、確定合適海域的過程

項目團隊在海南環(huán)島海域進行了為期一年的全島篩選。陵水清水灣海域處于瓊東上升流范圍，海底水溫較低，滿足海底數(shù)據(jù)中心對低溫海水的建設(shè)需要。此外，陵水還是中國電信、中國移動國際海纜登陸站所在地，可利用現(xiàn)有的國際海纜輻射亞太信息高速公路，未來能承接更多跨境數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

三、海底數(shù)據(jù)中心的組成及技術(shù)挑戰(zhàn)

組成部分

海底數(shù)據(jù)中心一般由岸站、海底分電站、數(shù)據(jù)艙模塊、水下基礎(chǔ)組成。

岸站通過光電復(fù)合電纜與海底數(shù)據(jù)中心連接，技術(shù)人員可在岸站總控室看到所有數(shù)據(jù)艙的內(nèi)外環(huán)境和各項參數(shù)，還有數(shù)字孿生系統(tǒng)進行自動巡檢。

海底分電站如同多頭充電數(shù)據(jù)線，為數(shù)據(jù)艙模塊傳輸電力和數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)艙是主要功能單元，進行數(shù)據(jù)計算和存儲，有兩種服務(wù)模式：提供海底機柜或直接提供算力服務(wù)。

技術(shù)挑戰(zhàn)及解決方案

密封性與耐腐蝕性

海底數(shù)據(jù)中心面臨的zui大技術(shù)挑戰(zhàn)之一是密封性。海水的腐蝕性和壓力對數(shù)據(jù)中心的密封性提出了極高的要求。項目團隊針對不同用途和法蘭結(jié)構(gòu)采用不同密封形式，設(shè)計局部氣密試驗裝置代替整體氣密試壓，降低工程成本，節(jié)約工期。選擇安全可靠環(huán)保的防海生物附著防腐涂層，降低對海洋生態(tài)環(huán)境的影響。

浮力控制與下沉技術(shù)

海底數(shù)據(jù)中心的另一個技術(shù)難題是如何克服浮力，使數(shù)據(jù)艙穩(wěn)定沉入海底。通過結(jié)構(gòu)管內(nèi)部充水、平衡載荷調(diào)配等方式，突破數(shù)據(jù)艙模塊水下安裝就位的技術(shù)難題，與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)鎖定后可抵抗百年一遇臺風。

電力與網(wǎng)絡(luò)連接

海底數(shù)據(jù)中心需要通過光電復(fù)合電纜與陸地連接，以傳輸電力和數(shù)據(jù)。這要求電纜不僅要能承受海水的壓力和腐蝕，還要保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚俸头€(wěn)定。

四、建設(shè)過程

設(shè)計與工程化

海底數(shù)據(jù)中心的設(shè)計和工程化階段需要解決結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、系統(tǒng)集成等一系列復(fù)雜問題。海蘭信與海油工程的合作，利用海油工程在海洋工程領(lǐng)域的豐富經(jīng)驗，共同推進了海底數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。

制造與測試

海底數(shù)據(jù)中心的制造過程包括數(shù)據(jù)艙模塊的建造、海底分電站的裝配以及相關(guān)設(shè)備的集成測試。所有組件在下水前都經(jīng)過了嚴格的測試，以確保其在海底環(huán)境中的可靠性。

安裝與調(diào)試

海底數(shù)據(jù)中心的安裝過程涉及數(shù)據(jù)艙的下沉、定位和與海底基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的鎖定。項目團隊采用了先進的水下作業(yè)技術(shù)，確保了安裝過程的精 確和安全。

運維與服務(wù)

海底數(shù)據(jù)中心的運維服務(wù)包括遠程監(jiān)控、定期檢查和必要的水下維護。利用數(shù)字孿生技術(shù)和自動化系統(tǒng)，項目團隊能夠?qū)崟r監(jiān)控數(shù)據(jù)中心的運行狀態(tài)，及時響應(yīng)可能出現(xiàn)的問題。

五、發(fā)展規(guī)劃與未來展望

發(fā)展規(guī)劃

海底數(shù)據(jù)中心海南示范開發(fā)項目分三期進行。一期已竣工，二期將建設(shè) 30 個數(shù)據(jù)艙，三期計劃完成 100 個數(shù)據(jù)艙，為 “東數(shù)西算” 提供補充并向 “一帶一路” 國 家延伸，支撐海南數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展。

共建共用與立體用海

海底數(shù)據(jù)中心海域可與多種活動互相服務(wù)，體現(xiàn)生態(tài)與集約用海。以海上風電為例，可共建基礎(chǔ)設(shè)施、提供綠電，其塔樁可放置設(shè)備。項目為海域立體分層出讓，艙體熱影響有限，上層和水面海域可用于綜合立體用海開發(fā)項目。

未來推廣

全球首 個商用海底數(shù)據(jù)中心的成功建成，不僅標志著數(shù)據(jù)中心建設(shè)技術(shù)的一次重大突破，也為海洋經(jīng)濟和數(shù)字經(jīng)濟的融合發(fā)展提供了新的思路。隨著技術(shù)成熟，長三角、珠三角海域的數(shù)據(jù)中心也將逐步推廣，推動海洋新業(yè)態(tài)發(fā)展。??