上海海底藏“算力心脏”!中国造UDC突破1.15 PUE
当AI大模型的训练需要消耗一座小城的电量,当北上广深的数据中心因土地紧张被迫向偏远地区迁移,一家中国公司给出了颠覆性答案——把机房沉进海底。
2025年三季度,上海临港新片区附近海域,海兰信的“海昇”水下数据中心(UDC)即将投产。这个总投资16亿元的超级工程,用2.3兆瓦的首期规模,打响了全球算力基建“海洋革命”的第一枪。当微软的Natick试验项目停留在技术验证阶段,中国已经率先实现水下数据中心的商业化落地,用“海风+海算”的中国方案,重新定义全球数据中心的未来。
戳中痛点:陆地机房的“能耗魔咒”与中国破局
“每产生1度算力电,就要用掉0.5度电来降温。”这是传统数据中心的尴尬现实。随着AI、5G的爆发式增长,中国数据中心总用电量已突破1200亿度,相当于一个中等省份的全年用电量,其中制冷系统消耗的能源占比高达40%-50%。更棘手的是,北上广深等算力需求核心区,每平方米工业用地成本超万元,淡水冷却年耗水量可达60万立方米,土地与水资源的双重瓶颈让行业陷入扩张困境。
海兰信的水下方案恰好切中了这些痛点。其核心逻辑堪称“取之于海,用之于海”:利用海洋这个天然散热器解决冷却难题,再通过海上风电实现能源自给。上海项目数据显示,水下部署让制冷能耗占比降至10%以下,综合能耗直接削减30%-40%,PUE(能源使用效率)低至1.15,远超国内数据中心1.25的平均水平,更是逼近全球顶尖的1.10极限。
在资源节约上,这个方案更是颠覆性。水下部署彻底摆脱了对宝贵土地资源的依赖,岸站占地仅为传统数据中心的三分之一,完美实现“离岸100公里内部署、靠近沿海用户”的低时延需求——要知道全球一半人口和主要互联网枢纽都分布在海岸线100公里范围内。更关键的是,它彻底告别了淡水消耗,单机柜每年可节省200立方米淡水,一个典型规模的项目年省水量相当于3000人的年用水量。
从海南到上海:中国用6年走完“技术验证到商业落地”
海兰信的海底布局并非一蹴而就,而是经过了长期技术沉淀的厚积薄发。早在2019年,公司就在海南陵水部署了首个水下数据中心模块,成为国内最早吃螃蟹的企业。那个被称为“试验田”的项目,核心目标是验证极端海洋环境下的可靠性——结果令人惊喜:密封舱体隔绝了灰尘、湿度和人为干扰,硬件故障率比陆地机房还低20%。
海南的成功给了团队更大底气,上海项目则实现了从“试验”到“商用”的质变。与海南项目相比,上海UDC的突破体现在三个维度:一是规模跃升,从单个模块升级到24兆瓦的大型集群,首期2.3兆瓦设施即可满足数千家企业的算力需求;二是能源融合,首创“海上风电+UDC”模式,95%以上电力来自可再生能源,就地消纳风电的同时减少了远距离输电损耗;三是生态成型,引入申能、上海电信等战略伙伴,还签下了国有人工智能计算公司等核心客户,彻底打通商业化闭环。
这种进展速度远超国际同行。微软早在2018年就于苏格兰海岸开展Natick项目,其40英尺长的试验舱仅容纳864台服务器,且始终未进入商业运营阶段,最终在2020年回收设备宣告试验结束。相比之下,海兰信的水下数据舱单舱容量可达1兆瓦,使用寿命长达25年,90天内就能完成从生产到部署的全流程,商业化落地速度整整领先全球一步。
硬核技术:如何让服务器在海底“安稳度日”?
把价值千万的服务器沉入海底,绝非简单的“密封+配重”就能实现。海兰信的工程师团队用一系列硬核技术,解决了海洋环境带来的多重挑战。
对抗腐蚀是第一道难关。海水的强腐蚀性会让普通钢材在数月内锈迹斑斑,海兰信给出的方案是“钢制外壳+玻璃鳞片涂层”的双重防护,这种涂层能形成致密的隔离层,将海水与金属基体彻底隔绝。更关键的是,团队还研发了4500米级深水数据仓,抗压能力和防腐性能经过了极端环境验证,目前已获得商业订单。
生物附着则是影响散热的“隐形杀手”。贝类、藻类在舱体表面滋生会让散热效率下降30%以上。对此,项目采用了“物理防污+智能监测”的组合策略:舱体表面涂覆低表面能涂料减少附着,同时部署水下传感器实时监测污损情况,配合定期的水下机器人清理,确保散热效率稳定。
维护难题的解决更显巧思。上海项目创新性地设计了“水上接驳舱+水下数据仓”的组合结构,维护人员无需潜水,通过水面舱体的电梯通道即可直达水下模块。这种设计将单次维护时间从过去的数天缩短至4小时,维护成本降低60%,为商业化运营扫清了关键障碍。
在能源与数据传输上,项目通过双回路海底电缆实现“电力+通信”的双重保障。风电产生的电能直接通过海缆输送至水下模块,光纤则确保数据传输时延控制在10毫秒以内,完全满足AI训练、云计算等高频需求。
争议与挑战:海底机房的“成长烦恼”
尽管优势显著,水下数据中心仍面临不少待解难题,这也是其未能快速普及的核心原因。
环境影响是外界最关注的焦点。英国赫尔大学海洋生态学家安德鲁·万特指出,数据中心排放的废热可能改变局部海域温度,进而影响海洋生物的分布。海兰信曾在珠海的测试项目中证明,单舱周围水温变化低于安全阈值,但加州大学河滨分校专家任少雷提醒,当规模扩大到24兆瓦级,热污染风险需要更系统的评估。目前上海项目已部署20组水温传感器,实时监控半径500米内的海域温度,确保温升不超过0.5℃。
前期成本过高则是商业推广的拦路虎。水下数据中心的建设成本比陆地机房高40%左右,主要集中在海洋工程、防腐材料和海底布线。但海兰云的数据显示,算上能源、土地和水资源的长期节约,项目总体拥有成本可降低30%以上,投资回报周期能控制在5-7年。2025年上半年,海兰信营收同比增长208.66%,净利润增长172.44%,商业化收益初显端倪。
海域审批的复杂性也不容忽视。海岸水域涉及海洋功能区划、航道管理、环境保护等多重法规,上海项目从申请到获批耗时18个月,比陆地项目多了近一倍时间。不过随着国家将其纳入绿色低碳技术示范清单,政策支持力度的加大有望简化审批流程。
全球变局:中国算力基建的“海洋话语权”
上海“海昇”项目的意义,早已超越单个工程本身,它正在为全球数据中心行业提供一套可复制的“中国范式”。
在低碳算力领域,中国正在抢占先机。“十四五”期间我国规划的海上风电规模达80GW,相当于5个三峡大坝的装机容量,这为“海风+海算”模式提供了得天独厚的能源基础。当全球都在为算力碳排放发愁时,中国已经通过技术创新,找到了绿色算力的解决路径。
在技术标准制定上,中国正从追随者变为引领者。海兰信的水下数据舱已形成15项企业标准,其中“模块化水下数据中心设计规范”正在申报行业标准。相比之下,国际上尚无统一的水下数据中心标准,这意味着中国有望在这一新兴领域掌握话语权。
对沿海国家而言,这个方案更具借鉴价值。新加坡、日本等土地资源匮乏的国家,已表达了技术合作意向。海兰信的固态雷达已获得欧盟EC认证并实现上亿元海外订单,为水下数据中心的国际化布局铺平了道路。
结语:算力时代的“向海而生”
从海南的试验舱到上海的商业集群,海兰信的水下数据中心,本质上是中国应对算力爆炸与低碳转型双重挑战的智慧结晶。它没有纠结于如何改进空调系统的能效,而是直接重构了数据中心的存在形态;没有局限于陆地资源的挖潜,而是将目光投向了广袤的海洋。
当然,水下数据中心不会完全取代陆地机房,在内陆地区,传统数据中心仍有其成本优势。但在沿海算力核心区,在AI、云计算等对能耗和时延敏感的领域,“向海而生”的算力基建正在成为新选择。
2025年三季度,上海临港的海底即将亮起第一盏服务器指示灯。这束来自海底的光,不仅照亮了中国算力基建的创新之路,更预示着一个“与海洋共生”的绿色算力时代的到来。当服务器在海底安静运行,用海风驱动AI进化,或许这就是科技与自然和谐共处的最佳模样。
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