不久前,国家发改委联合多部门印发文件,同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动国家算力枢纽节点建设,同时规划设立10个国家数据中心集群。
继西气东输、西电东送、南水北调三大超级工程之后,第4个跨区域资源调配的超级工程——“东数西算”正式落地。
“算个数据,很难吗?”还用得着跑西部那么远?建数据中心到底需要什么条件呢?
我国东部地区经济发达、人口众多、数字经济发展迅速,产生了海量数据,对算力需求越来越大。然而,由于能耗指标紧张,土地、电力成本高,继续新建数据中心难度较大。
而西部地区地广人稀、土地资源充裕且成本更低、气候适宜,而且风、光、水、煤等自然资源相当丰富,具备发展数据中心、承接东部算力需求的潜力。
东部有需求,西部有资源,因此“东数西算”工程孕育而生。
将东部算力需求有序引导到西部,优化资源配置,提升资源使用效率,实现东西部在数据资源、能源供应上的互补,推动数据中心绿色发展,是我国区域协调发展的又一重大举措。
那“东数西算”是将所有的数据中心布局在西部吗?当然不是,一方面,对于即时性要求高的企业来说,数据的长距离输送会有延迟的风险;另一方面,一些布局在发达地区的数据中心,其所处位置在区域内不算发达,土地成本压力也不会太大。
目前,我国布局了8个国家算力枢纽节点,覆盖东西部地区,包括了4大国家级城市群,以及贵州、内蒙古、甘肃、宁夏4个西部省份。
由于各自所具备的地理优势不同,发挥的作用也不尽相同。这八个节点可以分为两大类。
第一类是四大城市群,粤港澳大湾区、京津冀地区、长三角地区、成渝地区,它们所处地区经济发达,依托本地庞大的用户需求和雄厚的资金技术,主要服务于实时性算力需求和重大区域发展战略需要。
第二类包括了贵州、内蒙古、宁夏、甘肃这,依托本地丰富的可再生能源、土地资源和适宜的气候,打造面向全国的非实时性算力保障基地。
西部地区,之所以在算力设施建设上脱颖而出,与其能源资源优势密不可分。在十四五规划中,9大清洁能源基地,基本都布局在西部。
贵州电力充沛、气候优势突出,内蒙古风电发达,宁夏光伏产业突出,甘肃能源丰富、清洁产业发达,使得它们能够成功晋级国家算力枢纽节点。
此外,区域协调也是国家算力枢纽布局的关键。
● 贵州位于粤港澳与成渝之间,以建设枢纽节点为抓手,有利于构建“粤港澳-贵州-成渝”数据新走廊;
● 内蒙古毗邻京津冀地区,主要服务于北京等地的实时性算力需求;
● 甘肃、宁夏枢纽的建设,则能充分协调东西发展,服务面向京津冀、长三角、大湾区三大世界级城市群的算力需求。
“东数西算”作为一项新的超级工程,肯定也会成为热门考点,咱们怎么能放过呢?接下来我们以贵州为例,一起来看看如何分析数据中心等算力设施建设的区位吧~
在数据中心的建设上,目前贵州的已经发展得比较成熟。三大运营商、腾讯、苹果、华为等企业的数据中心相继落户,这里已发展为全球超大型数据中心最集中、数据要素最活跃的地区之一。数字经济在此生根发芽,与贵州得天独厚的自然条件密不可分:
能源方面
数据中心可是“电老虎”,电力成本占其运营成本的“大头”,一个超大型数据中心每年耗电量近亿千瓦时。
贵州作为我国五大能源基地之一,蕴含大量的煤炭资源。此外,其境内水文特征复杂、地形有一定落差,许多大型水电工程集中于此。
贵州“水火”互济的电力结构,保证了贵州电力资源供应,也是“西电东送”的重要源头。这里的电价远低于全国平均水平,据华为公司统计,在贵州建造大数据中心,比在全国其他地区平均每年要节省6亿多元电费,能为企业节约很大的成本。
气候方面
数据中心除了高能耗外,高致热也是其面临的一大难题。因此,环境的散热能力也影响着数据中心的额外能耗。
地处云贵高原的贵州,属于亚热带湿润性季风气候,由于平均海拔在1100米左右,其气温相较同纬度地区更低。
一月最低气温,在3℃—6℃左右;七月最高气温,在22℃至25℃左右。这种冬暖夏凉的气候环境,非常适宜建造数据中心和服务器网络,充分利用自然冷源,让数据中心运行节电10%~30%,降低服务器散热成本。
地形地质方面
贵州是典型喀斯特地貌分布地区,这里岩溶地貌发育明显。地下构成的溶洞极多,垂直溶洞的深度可达数千米。溶洞之中恒温恒湿,空气洁净无污染,有利于风扇散热和电路板保持洁净。
此外,贵州远离环太平洋地震带和欧亚地震带,少有地震活动,因此地质安全稳定,这保障了数据中心和服务器网络的正常运转。
土地资源方面
数据中心往往成片建设,需要占用大量的土地资源。像腾讯贵安七星灾备数据中心总占地面积约为47万平方米,规划存放30万台服务器。而贵州的土地资源相对充裕,这是东部发达地区所不具有的优势。
政策方面
贵州政府重视把握数据中心建设的发展机遇,给予企业的各类支持和保障措施非常得力。从2015年开始,已举办多届的“中国国际大数据产业博览会”,也奠定了贵州省大数据中心建设的基础。
因此,贵州政府高效的办事效率、良好的上下游产业配套政策和优惠政策等,使得腾讯、华为、阿里等大厂纷纷来此布局大数据中心。
那“东数西算”这一工程的推进,会给我国带来哪些影响呢?
(1)带动相关产业的发展。
数据中心场地的建设,将直接带动土建工程的发展,同时数据中心内部的配置上,还会形成对IT设备、电力设备、暖通设备等制造产品大规模本地市场需求。
而各个枢纽间的数据传输,需要光缆等材料和相关网络建设需求,也会带动信息通讯产业的进一步发展。
(2)有助于全国区域协调发展,加强东西部的联系。
对东部地区:
● 缓解了能耗和土地资源紧张的压力。
对西部地区:
● 带动信息技术产业的发展,促进当地的产业升级;
● 相较于引进其他产业,数据中心造成的污染相对较小。
● 虽然数据中心不算劳动密集型产业,但也需要一定的人员运营维护,也能促进当地就业;
● “东数西算”的推进,使西部地区丰富的可再生能源得以转化为物质财富,也能带动可再生能源上下游产业的发展。
可以看到,“东数西算”这一超级工程,从全国角度一体化布局,优化资源调配,协调东西部地区发展不平衡现状,使数字经济越来越朝着绿色、集约、高效方向发展。
阅读图文材料,完成下列要求。
材料一,我国国家级大型数据中心网络,北以内蒙古为核心,南以贵州为核心。数据中心有大量的电脑设备,具有对环境要求高,能耗大的特点。我国数据中心运营最大的支出项目就是能源支出,主要为服务器用电和冷却用电。
自然制冷按冷凝器冷凝方式分为风冷和水冷。风冷机组通过风冷冷疑器与外界空气换热,利用风(空气)换热带走热量;水冷机组通过水冷冷凝器与冷却塔提供的冷却水换热,利用冷却水带走热量。机房温度过高和灰尘会影响设备的性能和寿命。水的三态变化会吸收和放出热量。
材料二,内蒙古自治区简图(图a)和贵州省简图(图b)。
(1)简析内蒙古和贵州大型数据中心主要制冷方式的差异。
(2)根据数据中心的特点,简述贵州建设大型数据中心的有利自然条件。
(3)在贵州降水最少的季节,数据中心为了节约水源,采用图c方式制冷,推测其主要的工作季节,并简述图c的工作原理。
(4)与承接东部产业转移相比较,简述在贵州建设大数据中心对当地发展的突出意义。
1.内蒙古纬度较高,气温较低的时间长,自然制冷以风冷方式为主;贵州位于南方湿润地区,水资源丰富,自然制冷以水冷方式为主。
2.贵州为亚热带季风气候,降水丰富,地形起伏大,河流水能资源丰富,可以为数据中心提供大量清洁、廉价的电能;海拔较高,夏季凉爽,设备运营节约大量降温能耗;贵州空气湿度大,风沙活动少,尘埃少,为设备运营提供了清洁的外部环境。
3.冬季。冷湿空气经过过滤器,除去部分灰尘和水汽,使空气变得洁净、干燥;干燥空气经过湿膜蒸发冷却器,水分蒸发吸热,使空气进一步降温;冷空气进入机房,起降温作用;暖空气从机房上方流出。
4.通过数据资源的整合共享,为当地带来更大的经济效益,实现产业结构跨越式升级;围绕数据的开发和运营,为当地带来大量高薪岗位,促进高素质人才向该地集聚;避免东部较大污染的产业迁入带来的环境污染。
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