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。
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%。
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。
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