Inilunsad ng Tsina ang unang komersyal na subsea data center na pinapagana ng offshore wind

Home » Sawa » Inilunsad ng Tsina ang unang komersyal na subsea data center na pinapagana ng offshore wind

Sa ilalim ng dagat ng East China Sea, malapit sa baybayin ng Shanghai, nagpatupad ang Tsina ng isang bagong uri ng data center na pinagsasama ang pag-deploy sa ilalim ng dagat at renewable energyAng Lingang Subsea Data Center ay hindi isang prototype ng laboratoryo o isang panandaliang piloto: ito ay isang komersyal na pasilidad na nagsisilbi na sa mga totoong workload para sa artificial intelligence, cross-border e-commerce, at digital logistics.

Sa pamamagitan ng paglalagay ng mga computing module sa ilalim ng tubig at halos buong pagpapakain sa mga ito ng hangin mula sa malayo sa pampang, pinagsasama-sama ng proyekto dalawang pangmatagalang pambansang layunin: digital na soberanya at carbon neutralitySa konteksto kung saan itinutulak ng AI at big data ang konsumo ng kuryente at tubig sa mga rekord na antas, sinusubok ng instalasyong ito kung gaano kalayo ang magagawa ng imprastraktura ng data sa pagbabawas ng epekto nito sa kapaligiran nang hindi isinasakripisyo ang performance.

Lokasyon, saklaw at komersyal na katangian ng proyekto

Ang Lingang Subsea Data Center ay matatagpuan sa Lingang Special Area ng Shanghai Pilot Free Trade Zone, humigit-kumulang sampung kilometro mula sa baybayin. Nakumpleto na ang unang yugto ng konstruksyon at ginagamit na, na nagbibigay ng 2.3 MW ng naka-install na kapasidad ng IT na nakalagay sa loob ng isang patayong subsea module na konektado sa isang onshore control center.

Hindi tulad ng mga naunang eksperimental na pod, ang pasilidad na ito ay dinisenyo mula sa simula bilang komersyal na imprastrakturaMula sa unang araw, pinoproseso na nito ang live na trapiko na may kaugnayan sa mga sistema ng AI, mga serbisyong online retail at logistics na tumatawid sa hangganan, sa halip na mga sintetikong workload o pagsubok. Kinilala ng mga awtoridad ng Tsina ang instalasyon bilang isang pambansang modelo ng low-carbon computing, na binibigyang-diin ang papel nito bilang isang proyektong sanggunian sa halip na isang maliit na demo.

Nakasaad sa pangmatagalang roadmap ang pagpapalawak mula sa unang 2.3 MW patungo sa isang kabuuang 24 MW sa dalawang yugto, na sinusuportahan ng pamumuhunang humigit-kumulang 1.6 bilyong yuan (nasa hanay na 200-226 milyong dolyar ng US). Bilang paghahambing, inilalagay pa rin nito ito sa ibaba ng pinakamalaking hyperscale na pasilidad sa lupa, na maaaring umabot sa 50-500 MW, ngunit malinaw na lumalagpas na ito sa isang simpleng patunay ng konsepto.

Nasa likod ng proyekto ang Teknolohiya ng Shanghai Hicloud (kilala rin bilang Hailan Cloud o HiCloud), na sinusuportahan ng Lin‑gang Management Committee at Lingang Investment Holding Group. Ang inisyatibo ay nakaakit din ng mga kasosyong nauugnay sa estado tulad ng Shenergy Group, China Telecom Shanghai, INESA at CCCC Third Harbor Engineering, na nagbibigay-diin sa estratehikong kahalagahan nito para sa mas malawak na mga patakaran sa industriya at enerhiya ng Beijing.

Arkitektura sa ilalim ng dagat at high-density computing

Sa puso ng Lingang, isang malaking silindrong bakal ang nakapatong sa ilalim ng dagat ng East China Sea, na nagsisilbing may presyon at hindi tinatablan ng tubig na katawan para sa mga kumpol ng mga high-performance serverAng mga server na ito ay nakaayos sa mga modular rack, na may pinagsama-samang lakas ng pag-compute na halos maihahambing sa sampu-sampung libong high-end gaming PC, sapat upang suportahan ang libu-libong parallel AI conversation o iba pang masinsinang aplikasyon.

Ang loob ng modyul ay puno ng mga inert gas upang mabawasan ang kalawang at panganib ng sunog, habang ang disenyo ng istruktura ay naglalayong i-maximize ang magagamit na volume at mabawasan ang epekto ng mga alon at agos. Ang mga radiator na nakalagay sa likod ng mga rack ay nag-aalis ng init, sa tulong ng mga bomba na nagpapaikot sa tubig-dagat sa pamamagitan ng mga nakalaang channel, na ginagawang isang malaki at matatag na heat sink ang nakapalibot na karagatan.

Ang pag-install sa seabed ay isang masalimuot na operasyon sa inhenyeriya ng dagat. Ang mga binti ng istrukturang sumusuporta at ang mga bakal na haligi na itinulak sa seabed ay kailangang nakahanay sa mga tolerance ng clearance na ilang sentimetro lamangGamit ang gabay ng GPS at ang barkong pangbuhat ng mabibigat na barkong Sanhang Fengfan, nagawa ng pangkat ng inhinyero na mapababa ang modyul nang halos walang paglihis kumpara sa nakaplanong posisyon, ayon sa mga ulat ng lokal na media tulad ng Shanghai Daily.

Ang komunikasyon at kapangyarihan ay ibinibigay sa pamamagitan ng dalawang 35 kV na kable sa ilalim ng tubig na nag-uugnay sa subsea module sa mga offshore wind turbine malapit sa Shanghai at sa onshore control at grid infrastructure. Tinitiyak ng dual-cable layout na ito ang parehong redundancy at sapat na kapasidad sa transmission para sa data at kuryente.

Pagpapalamig gamit ang tubig-dagat: kahusayan nang walang tubig-tabang

Isa sa mga hindi gaanong nakikita ngunit pinakamabigat na isyu sa industriya ng data center ay ang pagkonsumo ng tubig para sa pagpapalamig. Ang isang kumbensyonal na katamtamang laki ng pasilidad sa lupa ay maaaring maglaho. milyun-milyong litro ng tubig-tabang bawat taon para lamang mapanatili ang mga server sa loob ng kanilang saklaw ng temperatura ng pagpapatakbo. Sa pamamagitan ng paggalaw ng hardware sa ilalim ng tubig, sinasamantala ng proyektong Lingang ang mga thermal properties ng karagatan.

Dito, ang nakapalibot na tubig-dagat ay gumaganap bilang isang libre, tuloy-tuloy na heat sinkSa halip na umasa sa malalaking industrial chiller at cooling tower, ang sistema ay nagbobomba ng malamig na tubig-dagat sa pamamagitan ng mga radiator na sumisipsip ng init mula sa mga server rack bago ibalik ang tubig sa dagat, pagkatapos ay inililipat ang init palayo sa mga electronics. Ang disenyong ito ay ganap na nag-aalis ng tubig-tabang mula sa ekwasyon.

Ang epekto sa kahusayan ay malinaw na makikita sa karaniwang tagapagpahiwatig ng sektor, ang Power Usage Effectiveness (PUE), na naghahambing sa kabuuang paggamit ng kuryente ng pasilidad sa bahaging direktang kinokonsumo ng kagamitan sa IT. Habang ang mga karaniwang modernong land-based na sentro ay tumatakbo sa humigit-kumulang PUE 1.5-1.6, ang Lingang ay dinisenyo upang manatili sa o mas mababa sa PUE na 1.15. Ang bilang na ito ay nangangahulugan ng pagbawas ng humigit-kumulang 22.8% sa pangkalahatang paggamit ng kuryente kumpara sa mga episyenteng lugar na nakabase sa lupa.

Ang mga gastos sa pagpapalamig, na maaaring umabot sa 40-50% ng singil sa kuryente ng isang tradisyunal na data center, ay tinatayang bababa ng hanggang 90% salamat sa passive at semi-passive na paglamig ng tubig-dagatBukod sa pagtitipid sa mga gastos, nakakatulong din ang setup na ito na patatagin ang temperatura ng pagpapatakbo, isang mahalagang salik sa pagpapahaba ng buhay ng hardware at pagbabawas ng mga hindi inaasahang pagkabigo.

Hangin sa laot bilang pangunahing pinagkukunan ng kuryente

Ang isa pang haligi ng modelo ng Lingang ay ang suplay ng enerhiya nito. Sa halip na pangunahing kumuha mula sa terrestrial grid at dagdagan ng mga renewable certificate, ang pasilidad ay pisikal na nakatali sa mga katabing sakahan ng hangin sa laotMahigit 95% ng kuryente nito ay nagmumula sa mga marine turbine na ito, kaya isa ito sa mga unang data center sa buong mundo na halos eksklusibong pinapagana ng hangin mula sa malayo sa pampang.

Sa praktikal na termino, ang subsea data center ay gumaganap bilang isang constant baseload consumer para sa mga kalapit na wind assetIsang matagal nang problema sa lakas ng hangin ay ang padron ng pagbuo nito ay nakadepende sa panahon sa halip na sa demand, na kadalasang humahantong sa pagbawas kapag walang agarang paggamit o kapasidad sa pag-iimbak. Ang direktang pagkabit ng matataas at matatag na computing load sa mga turbine ay nakakatulong na sumipsip ng produksyon na maaaring masayang kung hindi man.

Ang ugnayan sa pagitan ng henerasyon at pagkonsumo ay pinatitibay ng malapit na koordinasyon sa pagitan mga operator ng wind-farm, mga tagapamahala ng grid at mga sistema ng kontrol ng data-centerMaaaring ilipat o i-modulate ang mga workload upang mas tumugma sa availability profile ng output ng hangin, na ginagawang isang problema sa magkasanib na pag-optimize ang pamamahala ng kuryente sa halip na isang one-way na kaayusan ng supply.

Higit pa sa unang planong 24 MW, ang mga kasosyo sa proyekto ay pumirma na ng mga kasunduan sa kooperasyon sa paligid pagpapaunlad ng offshore wind na hanggang 500 MW na nakatali sa digital infrastructureHindi pa isiniwalat ang eksaktong mga takdang panahon at mga detalye ng lugar para sa potensyal na mas malaking pagtatayong ito, at sa ngayon ang bilang ay mas mukhang isang estratehikong ambisyon kaysa sa isang ganap na nakatakdang iskedyul ng konstruksyon.

Lupa, densidad ng lungsod at ekonomiya ng dagat

Ang kalawakan ay isa pang piraso ng palaisipan. Sa isang metropolis tulad ng Shanghai, Ang lupang urbano ay isang mahirap makuha at magastos na mapagkukunanAng mga data center ay nangangailangan ng malalaking espasyo, ligtas na mga perimeter, at access sa matibay na kuryente at koneksyon, na kadalasang sumasalungat sa iba pang mga prayoridad sa pag-unlad sa mga mataong metropolitan area.

Sa pamamagitan ng paglipat ng mga server module sa seabed, ang proyektong Lingang binabawasan ang okupasyon sa lupa nang mahigit 90% kumpara sa katumbas na onshore siteTanging ang gusali ng kontrol, grid interconnection point, at ilang pantulong na kagamitan lamang ang natitira sa lupa, na nagpapalaya sa mahahalagang ari-arian at nagpapagaan sa mga alitan sa pagitan ng imprastraktura at pabahay o mga gamit pangkomersyo.

Ang inisyatibo ay akma rin sa ambisyon ng Tsina na palaguin ang tinatawag nitong "ekonomiyang pandagat" kasama ang mga digital at bagong ekonomiya ng enerhiyaAng pag-convert ng mga lugar sa laot tungo sa mga sentro para sa enerhiya at pag-compute ay ginagawang mga produktibong sona ng imprastraktura ang dating hindi gaanong nagagamit na espasyo sa dagat, habang nag-iiwan pa rin ng espasyo para sa iba pang mga aktibidad sa dagat sa ilalim ng naaangkop na mga balangkas ng pagpaplano.

Sa institusyon, ang subsea data center ay kasama sa Listahan ng Proyekto para sa Demonstrasyon ng Green and Low-Carbon Technology ng National Development and Reform Commission (NDRC), ang nangungunang katawan sa pagpaplano ng ekonomiya ng Tsina. Ipinahihiwatig ng listahang ito na tinitingnan ng sentral na pamahalaan ang proyekto bilang isang pagpapakita kung paano maaaring umayon ang mga advanced na imprastraktura sa mga patakaran sa klima at industriya.

Paghahambing sa Project Natick ng Microsoft

Para sa mga tagamasid sa labas ng Tsina, ang malinaw na puntong sanggunian ay Project Natick ng Microsoft, isang eksperimento na naglubog sa isang selyadong server pod sa baybayin ng Scotland sa pagitan ng 2018 at 2020. Nagbigay ang Natick ng kapansin-pansing mga teknikal na resulta: sa 864 na server, walo lamang ang nabigo sa panahon ng pagsubok, isang mas mababang rate ng pagkabigo kaysa sa mga katulad na land-based system, at ang experimental pod ay nakamit ang kahanga-hangang PUE na humigit-kumulang 1.07.

Sa kabila ng mga sukatang iyon, Nanatili ang Project Natick sa larangan ng R&DNang matapos ang panahon ng pagsubok, nabawi ng Microsoft ang pod at kalaunan ay ipinagpaliban ang konsepto, binanggit ang mga bukas na tanong tungkol sa mga pangmatagalang gastos, logistik, at malawakang pagpapanatili. Hindi kailanman kumilos ang kumpanya upang ilunsad ang mga komersyal na pasilidad sa ilalim ng dagat para sa mga customer.

Sa kabilang banda, ang Lingang ay naisip mula pa sa simula bilang isang sentro ng datos na bumubuo ng kita at antas ng produksyonGumagana ito nang may totoong workload ng kliyente, sumasaklaw sa rehiyonal na digital ecosystem at isinama sa mas malawak na pagsusulong ng Tsina para sa berde at matatag na imprastraktura. Ang pagkakaibang iyon—eksperimento laban sa operasyonal—ay nagmamarka ng isang makabuluhang pagbabago sa kwalitatibo.

Mayroon ding iba pang mga pagkakaiba. Hindi umasa si Natick sa isang mahigpit na kaugnay na suplay ng renewable sa laot at nanatiling limitado sa isang pod na may humigit-kumulang isang dosenang rack. Nagsisimula ang Lingang sa multi-megawatt na sukat, tinatarget ang pagpapalawak sa hinaharap sa sampu-sampung megawatts at direktang nakaugnay sa mga nakalaang offshore wind asset. Parehong proyekto ang gumagamit ng tubig-dagat para sa pagpapalamig, ngunit isinasama ng instalasyong Tsino ang prinsipyong iyon sa isang kumpletong komersyal na disenyo, mula sa mga daloy ng enerhiya hanggang sa mga pag-apruba ng regulasyon.

Mga hamon sa teknikal at operasyon sa ilalim ng dagat

Sa kabila ng mga bentahe nito, ang pagpapatakbo ng mga imprastrakturang may mataas na halaga sa ilalim ng dagat ay may kaakibat na malalaking hamon. Isa sa mga pinakahalata ay pagpapanatili at pisikal na pag-accessAnumang interbensyon na hindi maaaring pangasiwaan sa pamamagitan ng mga remote management system ay maaaring mangailangan ng mga espesyalisadong sasakyang-dagat, mga remotely operated vehicle (ROV) o kahit na suporta sa mga maninisid, na nagpapataas kapwa ng mga gastos at lead time para sa mga pagkukumpuni.

Ang koraksyon ay isa pang pangunahing alalahanin. Ang kapaligirang dagat ay agresibo para sa mga metal, seal at mga elektronikong bahagiBagama't ang mga cabin na bakal ay puno ng inert gas at gawa sa mga materyales at patong na lumalaban sa kalawang, ang pangmatagalang pag-uugali ng mga naturang istruktura sa loob ng 10-20 taon sa ilalim ng patuloy na pagkakalantad ay nananatiling bahagyang hindi pa nasusubukan sa mga komersyal na kondisyon.

Nililimitahan din ng heograpiya kung saan maaaring kopyahin ang modelong ito. Ang matagumpay na pag-deploy ay nangangailangan ng tamang kombinasyon ng angkop na baybayin, sapat at medyo matatag na hangin mula sa laot, angkop na mga kondisyon sa ilalim ng dagat at kalapitan sa mga sentro ng pangangailanganHindi lahat ng bansa o rehiyon ay makakatugon sa lahat ng mga kaugnay na ito, na maaaring maglimita sa malawakang pag-aampon sa mga partikular na koridor sa baybayin.

Hindi rin maaaring balewalain ang mga isyu sa koneksyon at latency. Bagama't ang mga fiber-optic cable ay maaaring maghatid ng mataas na throughput, ang distansya sa mga urban hub at backbone network ay humuhubog pa rin sa mga oras ng pagtugonPara sa mga aplikasyong sensitibo sa latency, kinakailangan ang maingat na pagpaplano upang matiyak na ang mga instalasyon sa ilalim ng dagat ay hindi magdudulot ng mga hindi katanggap-tanggap na pagkaantala kumpara sa mga pasilidad sa gilid na nakabase sa lupa na mas malapit sa mga end user.

Saklaw ng ekonomiya, roadmap at mga bukas na tanong

Mula sa punto de bista ng kapasidad, ang unang 2.3 MW na yugto ng Lingang ay katamtaman kumpara sa malalaking hyperscale data center, na kadalasang nagsisimula sa sampu-sampung megawatts at maaaring lumaki nang ilang beses na mas malaki. Sa ganitong diwa, ang kasalukuyang konfigurasyon ay maaaring ituring na isang tulay sa pagitan ng isang purong pagsubok at isang ganap na mature na subsea campus.

Ang roadmap ay humihingi ng unti-unting pagpapalawak sa 24 MW ng kabuuang kapasidad, ngunit walang pampublikong kumpirmadong petsa para sa pagkumpleto ng ikalawang yugto ng konstruksyon. Higit pa riyan, ang kasunduan sa kooperasyon sa paligid ng 500 MW ng mga proyektong wind-linked computing ay tumutukoy sa isang ambisyosong abot-tanaw, bagama't nananatiling kakaunti ang mga detalye sa mga lokasyon, financing at mga teknikal na kumpigurasyon.

Ang istruktura ng gastos ay isa pang lugar na may limitadong transparency. Bagama't binibigyang-diin ng mga developer ang malaking pagtitipid sa enerhiya at tubig, pangmatagalang pagpapanatili, pana-panahong pagsasaayos at kalaunan ay pagkuha o pagpapalit ng mga modyul sa ilalim ng dagat ay magdaragdag lahat sa kabuuang halaga ng pagmamay-ari. Sa ngayon, wala pang komprehensibong pampublikong pagsusuri ng mga gastos na ito sa lifecycle ang inilabas.

Ang mga tanong na hindi pa nareresolba ay umaabot din sa mga protocol sa pagpapatakbo para sa mga pag-upgrade ng hardware at pag-decommissionKaraniwang may tatlo hanggang limang taong refresh cycle ang mga server sa mga karaniwang data center. Ang pag-aangkop sa ritmong iyon sa isang selyadong kapaligiran sa ilalim ng tubig ay malamang na mangangailangan ng maingat na pagpaplano upang maiwasan ang madalas at magastos na mga operasyon sa dagat, o paglipat sa mas mahahabang cycle ng pagpapalit gamit ang mas matibay na kagamitan.

Mga implikasyon para sa AI, mga cloud provider at mga startup

Sa buong mundo, itinutulak ng digital na ekonomiya ang imprastraktura hanggang sa limitasyon nito. Ang mga data center na ang bumubuo sa humigit-kumulang 1-2% ng kabuuang konsumo ng kuryente sa buong mundo, at ang bahaging iyan ay tumataas habang lumalawak ang AI, streaming, at mga serbisyo ng cloud. Ang pagsasanay at pagpapatakbo ng malawakang mga modelo ng wika, mga sistema ng rekomendasyon, at real-time analytics ay pawang nangangailangan ng napakalaking dami ng compute.

Sa kontekstong iyan, ang pamamaraang Lingang ay nag-aalok ng isang konkretong template para sa pagpapalawak ng kapangyarihan ng computing nang hindi linear na pinapataas ang mga emisyon ng carbon o paggamit ng tubig-tabangPara sa mga cloud provider, ang ganitong uri ng pasilidad ay maaaring magpababa ng mga gastos sa pagpapatakbo at mapabuti ang mga sukatan sa kapaligiran, na parehong lalong mahalaga para sa mga regulator, mamumuhunan, at mga kliyente ng negosyo na may mga pangako sa klima.

Para sa mga startup na bumubuo sa ibabaw ng imprastraktura ng cloud—lalo na iyong mga nakatuon sa generative AI, real-time processing o mga serbisyong may mataas na availability—ang paglitaw ng mga data center na pinapagana ng mga renewable energy na may mababang PUE ay maaaring makaimpluwensya sa mga desisyon sa pagpepresyo at pagkuha ng mga mapagkukunan. Sa paglipas ng panahon, ang mapagkumpitensyang presyon ay maaaring mag-udyok sa mas maraming provider na gumamit ng mga katulad na disenyo o kahit man lang mamuhunan nang mas malaki sa suplay ng malinis na enerhiya at advanced cooling.

Ang pagpapanatili ay nagbago na rin mula sa isang bagay na dapat taglayin patungo sa isang pangunahing pangangailangan sa maraming merkado. Mga pamantayan sa kapaligiran, panlipunan at pamamahala (ESG), mga panuntunan sa rehiyonal na carbon at mga inaasahan ng customer ay nagsasama-sama upang itulak ang mga operator ng imprastraktura patungo sa mas luntiang mga modelo. Ang isang sentro sa ilalim ng dagat na pinagsasama ang PUE sa paligid ng 1.15, halos 100% na nababagong kuryente, at walang paggamit ng tubig-tabang ay akmang-akma sa kalakarang iyan.

Ang mga rehiyon na may malakas na potensyal ng hangin mula sa laot at mga pangunahing lungsod sa baybayin—tulad ng mga bahagi ng Latin America, Hilagang Europa o Silangang Asya—ay maaaring tumingin nang mabuti sa kaso ng Lingang. Bagama't ang paggaya sa eksaktong kaayusan ng Tsina ay mangangailangan ng pinasadyang regulasyon, pagpopondo, at lokal na kapasidad sa inhinyeriya, ang pangunahing ideya ng pagpapares ng mga renewable sa laot at imprastraktura ng datos sa dagat maaaring magbigay-impormasyon sa mga estratehiya sa hinaharap para sa digital at pagpaplano ng enerhiya.

Sa kasalukuyang kalagayan, ang Lingang Subsea Data Center ng Tsina ay gumaganap bilang isang mataas na profile na testbed para sa susunod na henerasyon ng berdeng imprastraktura ng datosGamit ang mga underwater server module nito, na karamihan ay pinapagana ng hangin, seawater-based cooling, at multi-stage expansion plan, ipinapakita ng proyekto ang isang posibleng landas para sa pagtutugma ng mabilis na paglago ng AI at mga digital na serbisyo na may mas mahigpit na mga limitasyon sa enerhiya, tubig, at lupa—habang nag-iiwan ng mga bukas na teknikal, pang-ekonomiya, at regulasyon na mga tanong na susubaybayan nang mabuti ng ibang mga manlalaro.