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劉富榮 | 加快實施“東數西算”工程 對構建全國一體化大數據中心體系新格局的重要意義
發布日期:2022-04-08 作者:劉富榮 信息來源:中咨研究 訪問次數: 字號:[ ]

加快實施“東數西算”工程 對構建全國一體化大數據中心體系新格局的重要意義

中國國際工程咨詢有限公司 劉富榮

2021年5月24日,國家發展改革委、中央網信辦、工業和信息化部、國家能源局聯合印發《全國一體化大數據中心協同創新體系算力樞紐實施方案》(發改高技〔2021〕709號)(簡稱《實施方案》),提出“在京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝,以及貴州、內蒙古、甘肅、寧夏等地布局建設全國一體化算力網絡國家樞紐節點,發展數據中心集群,引導數據中心集約化、規模化、綠色化發展。國家樞紐節點之間進一步打通網絡通道,加快實施‘東數西算’工程,提升跨區域算力調度水平”。《實施方案》首次提出了“東數西算”工程,該工程可通過國家樞紐節點的規劃和建設,有力引導東部數據中心建設集約化發展,西部數據中心建設跨越式發展,實現東西部算力需求與供給統籌調度,各級數據中心集群由中心城市向城市周邊轉移,推動算力、網絡、數據、能源等協同聯動,推動大數據中心建設與碳達峰碳中和改造有效結合,保障全國一體化大數據中心協同創新體系構建起好步、開好局。“東數西算”工程的提出,具有很強的戰略性、引領性、創新性,必將對加快推進數字基礎設施建設、落實碳達峰碳中和要求、統籌東西部協調發展,產生重大和深遠意義。

通過“東數西算”所帶動的全國一體化大數據中心體系是踐行新思想、貫徹新理念,推進數字基礎設施建設的重要主干工程。數據中心是支撐數字經濟發展的重要新型基礎設施。習近平總書記強調,“以推行電子政務、建設新型智慧城市等為抓手,以數據集中和共享為途徑,建設全國一體化的國家大數據中心,推進技術融合、業務融合、數據融合,實現跨層級、跨地域、跨系統、跨部門、跨業務的協同管理和服務”,為全國一體化大數據中心明確了定位。2020年12月23日,國家發展改革委、中央網信辦、工業和信息化部、國家能源局聯合印發了《關于加快構建全國一體化大數據中心協同創新體系的指導意見》(簡稱《指導意見》),明確了整體建設思路、體系構成、基本要求、發展方向,為加快建設提供了政策引導。本次《實施方案》是在《指導意見》的基礎上,進一步明確了國家樞紐節點建設的“頂層設計”,以“東數西算”工程為重要抓手,繪制了全國一體化大數據中心的“布局圖”和“路線圖”。“東數西算”工程的實施,必將進一步加快我國數字基礎設施的建設步伐,為數字強國建設注入新的動力。

“東數西算”工程是積極落實碳達峰碳中和要求,實現綠色發展和區域協調發展戰略的抓手工程。數據中心作為算力基礎設施,同時也是電網大負載和能源大用戶。超大規模數據中心通常需要100-150兆瓦的電網容量,國際上正在建設的超大規模數據中心已達到300兆瓦,未來設施的平均容量還將繼續擴大。2019年,全球數據中心和數據傳輸網絡用電量占全球用電量的2%左右,我國數據中心也占到全國用電量的2%左右。在碳達峰碳中和要求下,數據中心堅持綠色發展非常重要。而我國東西部數據中心布局存在較大不平衡,與能源布局失配情況也較為突出。從現有數據中心分布來看,人口密集和經濟發達地區(如京津冀、長三角、粵港澳大灣區、成渝)能源緊張,機架數量全國占比逾60%,西部地區、經濟欠發達地區能源富集,機架數量全國占比約10%,按照未來5年自然需求和復合增長率進行測算,如果不加以政府引導,東西部數據中心布局將進一步失衡。目前東部大城市數據中心電力需求疏解的方法有兩種:一種是一線城市向周邊疏解,另一種是東部城市向西部疏解。考慮到同一省份(地區)的電網布局是一體化電力網絡,向周邊疏解仍需面對電力整體不足的情況,因此第二種方式更符合我國的電力能源分配現狀。我國西部地區氣候相對適宜,能源豐富廉價,能夠滿足數據中心綠色高質量發展需求。我國“西電東送”目前達到2億千瓦,由于傳輸電纜布線存在國土空間布局限制,據估算未來最大“西電東送”能力約為5億千瓦,在東部用電需求進一步快速增長的趨勢下,“西電東送”的壓力將會日趨增大。此外,目前在5G商業化、工業物聯網及智慧城市的推動下,能夠提供較低延遲的城市邊緣數據中心也在發展,也將產生規模可觀的能源消耗需求,盡早主動疏解東部發達地區的算力設施,可為東部經濟高質量發展騰出空間。“東數西算”工程是以供給側結構性改革的思路,按照以數據流引領帶動物資流、資金流、人才流、技術流的思想,打通東西部數字經濟大動脈、構建經濟大循環,為實現綠色發展和東西部數字經濟協調發展發揮重要支撐作用。

“東數西算”工程是緊緊抓住數字經濟加速發展的戰略機遇期,主動構建算力結構新格局的系統性工程。我國數據中心建設正處于快速發展階段,截至2020年底,在用數據中心機架規模約500萬架,近5年年均增速逾30%,高于全球數據中心的復合年增長率13%,預計“十四五”末將發展到1800萬架。相比美國、歐洲等地區,中國將成為世界上數據中心規模體量最大的區域。數據中心的布局,需要解決最重要的四大因素:一是靠近互聯網節點保證連接性;二是靠近電網和較低的電價保證能源可承受性;三是改善碳足跡的可持續性;四是具備技術支持和基礎設施服務條件。因此“東數西算”工程是一個系統性工程,一是實現東西部數據中心結構調整,比較理想的目標是到“十四五”末,東部數據中心總量占比由60%下降至50%左右,西部數據中心占比由10%上升至25%左右;二是同步建設全國數據中心直連網絡,保證國家樞紐節點間的時延不超過35ms;三是顯著提高數據中心集約化、綠色化水平,將大型、超大型數據中心PUE降到1.3以下,可再生能源平均利用率達到50%左右。四是具備多地多數據中心的云計算能力,初步形成公共云服務體系,國家樞紐節點數據中心集群可跨區域調度,單一集群管理調度規模不少于10000節點。“東數西算”工程以示范工程為增量帶動,發揮我國數字經濟快速發展的撬動力量,全國范圍內數據中心形成布局合理、綠色集約的基礎設施一體化新格局。

“東數西算”工程是追求國家利益最大化,實現技術經濟最優化的創新性工程。2020年2月,國際電聯就2020年至2030年間將信息通信技術產業溫室氣體排放量減少45%的科學目標達成一致,數據中心的建設已經不再是完全由市場主導的市場行為,正在日益成為影響社會可持續發展的重點領域。數據中心的規劃布局,涉及到數據系統、網絡系統和電力系統的整體效率和能效,因此將三者的規劃布局統籌協調起來,才能有助于實現國家能源和氣候目標,同時使整個系統受益最大。也只有在政府的統籌協調下,才能使電網運營商、電信運營商、數據中心運營商通力合作,將數據中心選址在電網的最佳位置,并規劃有效的電網、互聯網的集成。例如,從企業角度來看,數據中心傾向于選址在靠近市場的東部城市較為有利。從國家能源角度來看,我國電力輸送的平均損耗在6%,約傳輸1km即漲價0.10元/kwh,“西電東輸”存在較大的能量損耗,輸運成本將導致較高的電費支出,而電力成本占到數據中心運營成本的50%以上,對企業成本又較為不利。因此,數據中心的布局,需要將企業的“小賬”和國家的“大賬”統籌計算。“東數西算”工程在頂層布局的基礎上,進一步通過能源效率標準、法規和價格信號,形成對市場的有效調節,既有利于市場主體,又能夠實現國家利益的最大化。

“東數西算”工程的順利實施,必將大大加快數字基礎設施的建設步伐,有力推進信息領域的碳達峰碳中和目標,暢通東西部數字經濟大動脈,推動東西部數字經濟協同發展,構建經濟大循環,為實現數字強國提供強大動力。

注:原文載自國家發展改革委微信客戶端。文中圖片來源于網絡。




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