“风数协同”(Wind-Data Synergy),是指基于海上风电与海底数据中心二者优势互补的强耦合特性,在海上风电规模化开发中进行跨产业融合,打造“海上风电+海底数据中心”协同场景,构建“海洋电力—海洋算力”的绿色发展模式,形成“数据在陆地产生,电力自海上供应,计算在海底完成”的耦合格局。这一模式既能满足数据中心建设的绿色低碳需求,又能解决海上风电的消纳难题,助推两大产业互促互进,实现成本、能耗、用地等系统优化,使海底数据中心成为构建“陆数海算”新格局的重要支撑。
一、“风数协同”是破解沿海“能源—算力”瓶颈的重要途径
(一)“风数协同”模式具有多方面明显优势
海底数据中心(UDC)将服务器等IT设备安装在海底密封压力容器中,利用海洋自然冷却实现数据中心的绿色高效运行。核心优势为“三省两高一低”:省电、省水、省地、高安全、高可靠、低时延。
若将海上风电与海底数据中心直连,实现绿电就地消纳,共用海缆、运维平台等基础设施,降低投资成本,推动产业链升级,形成跨产业协同生态并提高其经济可行性。
(二)四重因素驱动“风数协同”发展
一是经济性驱动。就近供电效率高,基础设施共享降低单位成本。二是政策驱动。符合国家枢纽节点新建数据中心绿电占比超80%、PUE降至1.25以内等政策要求。三是技术驱动。漂浮式风电技术成熟,数据中心模块化技术的应用,国产化光电复合型水下湿插拔连接器顺利通过海试。四是场景驱动。适配AI大数据、边缘计算、海洋科研等需求场景。
二、“风数协同”商业化示范落地条件已经成熟
(一)技术较为完备
海上风电已形成“固定式规模化+漂浮式商业化示范”双轨格局, 2024年海上风电度电成本基本与火电持平。海底数据中心沿着“实验验证—单体示范—规模商用”轨迹持续迭代。
(二)“技术—场景”矩阵已日趋成熟
一是空间集成耦合模式。一种是固定式集成模式,由近海风电桩基+海底数据舱组成,如上海临港智算中心。另一种是浮动式集成模式,由风电平台或漂浮式风电+浮动数据中心组成,如日本商船三井拟开发的集成浮动数据中心平台,未来可用风电替代发电船。
二是能源供需融合模式。UDC通过绿电直供减少传输损耗,海水自然冷却,能耗趋近于零,未来可结合温差发电技术回收冷却系统余热,进一步提升综合能效。浮动数据中心则可探索多能互济模式,通过能源整合,构建离网供电系统,提高供电稳定性。
三是智能运维联合模式。需搭建基于数字孪生的联合监控平台,借助AUV(自主水下机器人)协同检修,构建“北斗+5G+AI”远程监控体系,形成一体化、智能化、无人化的运维网络。
基于不同产业环境和国情,“风数协同”的商业化落地可能出现三种路径选择:一是中国路径,即政策主导的“基地式”开发;二是日本路径,即企业主导的“移动式”创新;三是欧盟路径,即基于设施复用的“网格化”整合。
三、对我国加快推进“风数协同”发展的思考建议
一是加大政策支持力度,指引产业有序发展。将政策激励拓展至税收优惠、电价补贴、快速审批通道等领域;设立“风数协同”专项海域功能区;建立UDC绿电认证与碳普惠制度等。
二是加快建立行业标准,降低产业发展不确定性。完善覆盖全生命周期的行业标准体系,以及“风数协同”涉及的跨产业融合相关标准规范,推动国际组织出台海底数据中心环保指南。
三是推动技术融合与新兴应用,创造产业发展新的可能性。可与水下物联网、海洋观测网络等技术深度融合,拓展量子通信、区块链和边缘计算等技术相关的新兴应用。
四是构建良性协同机制,平衡多元主体关系。充分发挥有效市场和有为政府的作用,形成共享共生共赢的良性协同机制。■(原文作者胡森林系中国海油集团能源经济研究院党委副书记、副院长,正高级经济师)
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