上海临港海底数据中心数据舱外观。（资料图片）
在数字经济快速发展的当下，算力基础设施对于助推产业转型升级、赋能科技创新进步具有重要意义。然而，传统数据中心“高耗电、高耗水、高占地”的“三高”困境，使其沦为“电老虎”。面对困境如何破局？在上海临港，一场“向海洋要资源”的探索给出了答案。
近日，全球首个海上风电融合型海底数据中心在上海临港正式启用。该项目创新采用“海上风电直供绿电+海水自然冷却”模式，总投资16亿元，规划总规模24兆瓦。该项目不仅助力上海打造国际数字之都，也为破解算力基础设施建设的能耗与空间瓶颈提供了中国方案。
打造绿色算力新范式
对于传统数据中心而言，近七成运营成本来自于电费，发展绿色算力成为行业发展的当务之急。临港海底数据中心依托东海海域资源，将海上风电、深海环境与算力设施深度结合，在多方面实现突破。
在散热系统上，该项目摒弃传统制冷设备，利用恒温海水打造天然冷源。但如何在密闭空间实现机柜散热冷却呢？大大小小的铜管是“解题”关键。上海海兰云数据科技有限公司技术总经理陈希恰说：“大铜管相当于人体的大动脉，小铜管相当于人体末端毛细血管。服务器发出的热量通过‘毛细血管’时将里面的冷媒从液态变成气态，气态冷媒通过‘大动脉’升到换热器和海水进行换热，冷凝为液态又回到‘毛细血管’。”这套循环系统让制冷成本大幅下降。
在能源供给方面，项目首创“海风直连”模式，直接接入临港海上风电场，依靠光电复合电缆输送绿电，绿电供给率超95%。上海海兰云科技有限公司总经理苏洋表示：“我们已实现了就地取电。陆上输电配电会产生大约10%的损耗，我们依托海风直连，可以直接规避这部分损耗。同时，海洋是一个天然冷池，通过自然冷却即可实现降温。综合算下来，该项目比陆地数据中心整体节能30%—40%。”按照24兆瓦全规模运行计算，该项目每年可节电约6100万千瓦时，等效减少的碳排放量相当于160万棵树木一年的固碳量，生态效益突出。
同时，海底部署模式能有效节约陆地空间与淡水资源。记者在采访中了解到，该项目可节省90%以上陆地空间。依托海水循环散热实现淡水零消耗，而同规模陆地数据中心每年需消耗4万吨淡水。多重优势叠加，该项目成功构建起“风电供电、海水制冷、海底部署”的绿色算力新范式。
筑牢深海算力底座
海底数据中心优势明显。然而，将服务器集群安置于海底，需要直面海浪冲击、海水腐蚀、海洋生物附着、极端天气等诸多难题。对于上海临港海底数据中心项目团队而言，并无成熟的经验可借鉴。项目团队整合多领域技术力量，接连攻克结构设计、海上安装、运维保障、电力稳定四大难关，搭建起高安全等级的深海算力底座。
在结构设计上，团队首创“海底数据中心新型结构”，整合上部组块、导管架、数据舱和钢管桩四大模块进行一体化协调搭建。同时，创新采用“圆筒立式结构型”数据舱，其外部流线型结构可大幅减少海浪冲击，搭配特殊防腐涂层与防护技术，能抵御海水腐蚀与海洋生物附着。
海上吊装与水下定位是项目建设的最大难点。重达1000多吨的数据舱入水时，导管架支腿插尖需精准插入海底钢管桩，两者间隙仅0.18米，偏差必须控制在0.1米以内。面对这一高难度挑战，项目团队依托“三航风范号”起重船的卓越性能，在GPS与专业定位软件的引导下，由技术负责人现场统一调度指挥，将下放速度严格控制在每分钟0.1米，实现了“零偏差”精准就位。
为应对海上风电波动性，项目还配置了双路市电、双路风电，搭配备用电源与发电机，年供电可靠性高达99.996%。苏洋向记者解释了电力调配逻辑：“风电供电不足时，UPS设备与柴油发电机可及时补能，保障电力稳定。”
在运维环节，项目运用远程数字孪生技术实现“无人值守”熄灯式运维，与海上风电场共享运维人员、船舶、线缆等资源。海底密闭环境受外界干扰较少，服务器故障率低于陆地机房，进一步提升了运行稳定性。
数据安全防护同样具有完备体系。上海临科智华数字科技有限公司技术总监霍长青介绍：“海底数据中心对外具备高等级防护能力，可抵御高流量网络攻击，严防数据隐私泄露；内部按照客户、项目、区域进行物理隔离，实现分级分区管理。”
完善算力产业生态
临港海底数据中心投运后，吸引了中国电信、上海仪电、上海临科智华等多家企业入驻，各类算力集群相继落地，形成多元共生的算力产业生态。依托低时延、高可靠、绿色低碳的优势，该项目不仅支撑国内AI研发、信创云等业务，还成为跨境数据加工等新业态的重要载体。
临港算力（上海）科技有限公司总经理罗渝平说：“依托陆海一体化全光网，海底节点与岸基枢纽时延降至0.5毫秒级，较传统跨地域算力调用降低60%以上，完全满足AI推理、金融交易等时延敏感业务需求。”
罗渝平介绍，面对跨境数据加工业务，海底数据中心构建了四重核心优势。一是低时延保障业务实时性，0.5毫秒级岸海时延使跨境支付清算、高频交易等业务的端到端响应速度提升40%以上，满足国际客户对‘即时数据处理’的严苛要求；二是绿色认证增强国际竞争力，95%以上绿电直供与零淡水消耗的能效表现，可为企业客户提供符合国际规则的碳足迹报告，助力其通过国际客户ESG合规审查；三是数据安全与合规性提升，依托临港“国际数据港”政策框架，海底节点可作为跨境数据‘境内存储、离岸加工’的物理隔离载体，通过专用海缆与境外节点直连，既满足数据出境安全评估要求，又避免公网传输的潜在泄露风险；四是成本优势凸显，相较传统跨境数据中心，海底数据中心单位算力能耗成本降低20%以上，且无冷却塔占地与淡水消耗，长期运营成本更具优势。
“我们采用‘跨境不入境’模式开展‘来数加工’业务，数据不在本地落地，严格遵守国内外合规要求，目前国内与海外业务各占一半，垂类行业市场空间十分广阔。”霍长青说。
在海底数据中心诸多优势的吸引下，中国电信成为了首批入驻企业之一，并在这里上线研发平台、国产GPU创新平台以及信创云三大业务，同步探索海上通信建设。上海仪电在此部署训推一体算力集群，发挥自身数字化转型与AI落地经验，深耕水下边缘算力。上海临科智华则聚焦大语言模型数据集、多模态数据标注、代码验证等高端数据业务，走出差异化发展道路。
目前，临港新片区已集聚八大算力中心，总算力规模超40EFLOPS，占上海整体算力的三分之一以上。按照规划，到2027年，上海智算云产业规模力争突破2000亿元，形成云边端协同、产业链条完备的生态体系。同时，上海立足长三角枢纽定位，深度对接“东数西算”国家战略，临港海底数据中心作为前沿绿色算力节点，成为全国一体化算力网络的重要组成部分。
据介绍，该项目团队已启动规模化布局计划。以上海为核心，规划建设500兆瓦级深远海风电配套数据中心，同时向粤港澳大湾区、环渤海等沿海区域输出成熟技术。苏洋表示：“临港模式已经验证较为成熟，我们将依托海上风电产业优势，推动海底数据中心在东南沿海多省市落地，同时跟随中国海上风电优质产能出海，将‘海风+算力’整套方案推向国际市场，结合国产芯片、国产云服务，打造中国算力基建出海‘新名片’。”
