随着算力需求快速攀升,数据中心用电量增长与能效约束之间的矛盾越发突出。大模型训练、实时推理、5G应用等加速落地,算力供给扩张已成趋势,但传统数据中心普遍面临能耗偏高、散热依赖机械制冷、用地紧张等瓶颈。国际机构预测显示,未来一段时期内,与智能计算涉及的的新增用电需求占比将明显上升。“双碳”目标背景下,如何在保障算力供给的同时实现绿色低碳,成为行业必须回答的问题。 此矛盾既来自技术路径,也叠加了资源禀赋与空间约束。一上,传统机房散热高度依赖制冷设备,能耗中相当比例用于“降温”而非“计算”;另一方面,沿海城市土地资源紧张且算力需求密集,新增机房选址、能耗指标、配电容量等约束更为突出。,新能源发电具有间歇性,若缺少就地消纳与负荷协同,绿电优势难以转化为稳定、可控的算力供给。 基于此,位于浦东新区南汇嘴东部海域、距海岸线约10公里的临港海底数据中心示范工程投产运行。项目总投资约16亿元,总规划规模24兆瓦;一期示范规模2.3兆瓦,设计电源使用效率(PUE)不高于1.15,绿电供给率超过95%。项目由上海海兰云科技有限公司牵头,联合中国电信上海公司、申能集团、上海仪电集团、中交三航局等单位共同建设,标志着我国在绿色算力基础设施、海洋能源利用与海洋工程融合上取得新进展。 从实践效果看,该示范工程围绕“冷却、供能、空间”三方面进行系统创新,给出了可观察、可验证的减碳路径。其一,冷却环节,项目采用“动力热管+高效海水自然冷却”方案,直接利用周边低温海水换热,降低对传统机械制冷的依赖,减少淡水消耗与制冷电耗,为提升能效和稳定运行提供支撑。其二,在供能环节,项目通过光电复合电缆实现海上风电“直连”数据中心,形成“发电—输电—计算”协同模式,缩短输电距离、减少损耗,使高比例绿电更直接、更稳定地转化为算力供给。其三,在空间布局上,数据中心下沉至海底,节约陆域空间,为沿海高密度地区提供新的算力承载方式,有助于缓解“算力扩容”与“土地、能耗指标趋紧”之间的矛盾。 在产业应用层面,这项目不仅用于工程示范,也提出了面向应用的系统化布局,推动绿色算力与数字经济需求对接。一是面向智能计算的算力服务,由运营方与电信企业协同建设算力平台与调度系统,满足大模型训练、科学计算与实时推理等场景对高性能、低时延与绿色供能的综合需求。二是夯实国产算力生态,由相关企业牵头推进全栈国产化算力集群建设,覆盖芯片、服务器、操作系统与中间件等关键环节,面向金融、政务、制造等重点行业提升自主可控能力与适配协同水平。三是发挥临港开放优势,作为国际数据中心的重要边缘节点,为跨国企业、跨境电商、离岸研发等主体提供合规的数据处理与创新服务,探索隐私计算、跨境数据流动等应用场景,服务高水平对外开放与国际数字枢纽建设。 政策支持同样是推动新型基础设施落地的重要因素。在项目落成活动中,临港新片区相关负责人为项目授牌并表示将持续强化政策供给,推动上下游企业集聚,助力上海建设具有全球影响力的科技创新中心和国际数字枢纽。对高投入、长周期的绿色算力工程来说,稳定的制度预期与产业生态培育,有助于形成从示范到规模化推广的可持续路径。 展望未来,“风-电-算”一体化的关键在于从单点示范走向网络化布局与标准化复制。下一阶段,相关各方将围绕更高功率等级的海风直联、算电协同、多舱互联的海底数据中心集群方案开展研究,推动示范工程向技术验证平台和标准孵化基地延伸。随着运行数据与工程经验不断积累,海底数据中心在可靠性、运维体系、海洋环境适应性与安全保障等上的标准规则有望逐步完善,并在具备海上风资源与用电负荷优势的沿海地区因地制宜推广,形成以绿电为底座、以高效冷却为支撑、以负荷协同为抓手的新型绿色算力基础设施网络。
这项目投产运行,标志着我国应对人工智能时代能源与算力矛盾上取得实质进展。通过将海洋绿电与海水冷源结合,并将数据中心从陆地延伸至海洋,项目实现了算力与能源的协同优化,也为数据中心绿色转型提供了可参考的实践路径。随着模式成熟与标准完善,该范式有望从临港向更多沿海地区推广,为数字经济高质量发展和“双碳”目标实现提供支撑。