加快實(shí)施“東數(shù)西算”工程 對(duì)構(gòu)建全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心體系新格局的重要意義

中國(guó)國(guó)際工程咨詢有限公司 劉富榮

2021年5月24日，國(guó)家發(fā)展改革委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實(shí)施方案》（發(fā)改高技〔2021〕709號(hào)）（簡(jiǎn)稱《實(shí)施方案》），提出“在京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝，以及貴州、內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏等地布局建設(shè)全國(guó)一體化算力網(wǎng)絡(luò)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)，發(fā)展數(shù)據(jù)中心集群，引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心集約化、規(guī)?；?、綠色化發(fā)展。國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)一步打通網(wǎng)絡(luò)通道，加快實(shí)施‘東數(shù)西算’工程，提升跨區(qū)域算力調(diào)度水平”?！秾?shí)施方案》首次提出了“東數(shù)西算”工程，該工程可通過(guò)國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)的規(guī)劃和建設(shè)，有力引導(dǎo)東部數(shù)據(jù)中心建設(shè)集約化發(fā)展，西部數(shù)據(jù)中心建設(shè)跨越式發(fā)展，實(shí)現(xiàn)東西部算力需求與供給統(tǒng)籌調(diào)度，各級(jí)數(shù)據(jù)中心集群由中心城市向城市周邊轉(zhuǎn)移，推動(dòng)算力、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、能源等協(xié)同聯(lián)動(dòng)，推動(dòng)大數(shù)據(jù)中心建設(shè)與碳達(dá)峰碳中和改造有效結(jié)合，保障全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系構(gòu)建起好步、開好局?！皷|數(shù)西算”工程的提出，具有很強(qiáng)的戰(zhàn)略性、引領(lǐng)性、創(chuàng)新性，必將對(duì)加快推進(jìn)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、落實(shí)碳達(dá)峰碳中和要求、統(tǒng)籌東西部協(xié)調(diào)發(fā)展，產(chǎn)生重大和深遠(yuǎn)意義。

通過(guò)“東數(shù)西算”所帶動(dòng)的全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心體系是踐行新思想、貫徹新理念，推進(jìn)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要主干工程。數(shù)據(jù)中心是支撐數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要新型基礎(chǔ)設(shè)施。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，“以推行電子政務(wù)、建設(shè)新型智慧城市等為抓手，以數(shù)據(jù)集中和共享為途徑，建設(shè)全國(guó)一體化的國(guó)家大數(shù)據(jù)中心，推進(jìn)技術(shù)融合、業(yè)務(wù)融合、數(shù)據(jù)融合，實(shí)現(xiàn)跨層級(jí)、跨地域、跨系統(tǒng)、跨部門、跨業(yè)務(wù)的協(xié)同管理和服務(wù)”，為全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心明確了定位。2020年12月23日，國(guó)家發(fā)展改革委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加快構(gòu)建全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的指導(dǎo)意見》（簡(jiǎn)稱《指導(dǎo)意見》），明確了整體建設(shè)思路、體系構(gòu)成、基本要求、發(fā)展方向，為加快建設(shè)提供了政策引導(dǎo)。本次《實(shí)施方案》是在《指導(dǎo)意見》的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步明確了國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)建設(shè)的“頂層設(shè)計(jì)”，以“東數(shù)西算”工程為重要抓手，繪制了全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心的“布局圖”和“路線圖”?！皷|數(shù)西算”工程的實(shí)施，必將進(jìn)一步加快我國(guó)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)步伐，為數(shù)字強(qiáng)國(guó)建設(shè)注入新的動(dòng)力。

“東數(shù)西算”工程是積極落實(shí)碳達(dá)峰碳中和要求，實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展和區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略的抓手工程。數(shù)據(jù)中心作為算力基礎(chǔ)設(shè)施，同時(shí)也是電網(wǎng)大負(fù)載和能源大用戶。超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心通常需要100-150兆瓦的電網(wǎng)容量，國(guó)際上正在建設(shè)的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心已達(dá)到300兆瓦，未來(lái)設(shè)施的平均容量還將繼續(xù)擴(kuò)大。2019年，全球數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)用電量占全球用電量的2%左右，我國(guó)數(shù)據(jù)中心也占到全國(guó)用電量的2%左右。在碳達(dá)峰碳中和要求下，數(shù)據(jù)中心堅(jiān)持綠色發(fā)展非常重要。而我國(guó)東西部數(shù)據(jù)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(xiàn)有數(shù)據(jù)中心分布來(lái)看，人口密集和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)（如京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝）能源緊張，機(jī)架數(shù)量全國(guó)占比逾60%，西部地區(qū)、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)能源富集，機(jī)架數(shù)量全國(guó)占比約10%，按照未來(lái)5年自然需求和復(fù)合增長(zhǎng)率進(jìn)行測(cè)算，如果不加以政府引導(dǎo)，東西部數(shù)據(jù)中心布局將進(jìn)一步失衡。目前東部大城市數(shù)據(jù)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?？紤]到同一省份（地區(qū)）的電網(wǎng)布局是一體化電力網(wǎng)絡(luò)，向周邊疏解仍需面對(duì)電力整體不足的情況，因此第二種方式更符合我國(guó)的電力能源分配現(xiàn)狀。我國(guó)西部地區(qū)氣候相對(duì)適宜，能源豐富廉價(jià)，能夠滿足數(shù)據(jù)中心綠色高質(zhì)量發(fā)展需求。我國(guó)“西電東送”目前達(dá)到2億千瓦，由于傳輸電纜布線存在國(guó)土空間布局限制，據(jù)估算未來(lái)最大“西電東送”能力約為5億千瓦，在東部用電需求進(jìn)一步快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)下，“西電東送”的壓力將會(huì)日趨增大。此外，目前在5G商業(yè)化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及智慧城市的推動(dòng)下，能夠提供較低延遲的城市邊緣數(shù)據(jù)中心也在發(fā)展，也將產(chǎn)生規(guī)?？捎^的能源消耗需求，盡早主動(dòng)疏解東部發(fā)達(dá)地區(qū)的算力設(shè)施，可為東部經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展騰出空間。“東數(shù)西算”工程是以供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的思路，按照以數(shù)據(jù)流引領(lǐng)帶動(dòng)物資流、資金流、人才流、技術(shù)流的思想，打通東西部數(shù)字經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈、構(gòu)建經(jīng)濟(jì)大循環(huán)，為實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展和東西部數(shù)字經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展發(fā)揮重要支撐作用。

“東數(shù)西算”工程是緊緊抓住數(shù)字經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期，主動(dòng)構(gòu)建算力結(jié)構(gòu)新格局的系統(tǒng)性工程。我國(guó)數(shù)據(jù)中心建設(shè)正處于快速發(fā)展階段，截至2020年底，在用數(shù)據(jù)中心機(jī)架規(guī)模約500萬(wàn)架，近5年年均增速逾30%，高于全球數(shù)據(jù)中心的復(fù)合年增長(zhǎng)率13%，預(yù)計(jì)“十四五”末將發(fā)展到1800萬(wàn)架。相比美國(guó)、歐洲等地區(qū)，中國(guó)將成為世界上數(shù)據(jù)中心規(guī)模體量最大的區(qū)域。數(shù)據(jù)中心的布局，需要解決最重要的四大因素：一是靠近互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)保證連接性；二是靠近電網(wǎng)和較低的電價(jià)保證能源可承受性；三是改善碳足跡的可持續(xù)性；四是具備技術(shù)支持和基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)條件。因此“東數(shù)西算”工程是一個(gè)系統(tǒng)性工程，一是實(shí)現(xiàn)東西部數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)調(diào)整，比較理想的目標(biāo)是到“十四五”末，東部數(shù)據(jù)中心總量占比由60%下降至50%左右，西部數(shù)據(jù)中心占比由10%上升至25%左右；二是同步建設(shè)全國(guó)數(shù)據(jù)中心直連網(wǎng)絡(luò)，保證國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)間的時(shí)延不超過(guò)35ms；三是顯著提高數(shù)據(jù)中心集約化、綠色化水平，將大型、超大型數(shù)據(jù)中心PUE降到1.3以下，可再生能源平均利用率達(dá)到50%左右。四是具備多地多數(shù)據(jù)中心的云計(jì)算能力，初步形成公共云服務(wù)體系，國(guó)家樞紐節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)中心集群可跨區(qū)域調(diào)度，單一集群管理調(diào)度規(guī)模不少于10000節(jié)點(diǎn)?！皷|數(shù)西算”工程以示范工程為增量帶動(dòng)，發(fā)揮我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的撬動(dòng)力量，全國(guó)范圍內(nèi)數(shù)據(jù)中心形成布局合理、綠色集約的基礎(chǔ)設(shè)施一體化新格局。

“東數(shù)西算”工程是追求國(guó)家利益最大化，實(shí)現(xiàn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化的創(chuàng)新性工程。2020年2月，國(guó)際電聯(lián)就2020年至2030年間將信息通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)溫室氣體排放量減少45%的科學(xué)目標(biāo)達(dá)成一致，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)已經(jīng)不再是完全由市場(chǎng)主導(dǎo)的市場(chǎng)行為，正在日益成為影響社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃布局，涉及到數(shù)據(jù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和電力系統(tǒng)的整體效率和能效，因此將三者的規(guī)劃布局統(tǒng)籌協(xié)調(diào)起來(lái)，才能有助于實(shí)現(xiàn)國(guó)家能源和氣候目標(biāo)，同時(shí)使整個(gè)系統(tǒng)受益最大。也只有在政府的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)下，才能使電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商、電信運(yùn)營(yíng)商、數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商通力合作，將數(shù)據(jù)中心選址在電網(wǎng)的最佳位置，并規(guī)劃有效的電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的集成。例如，從企業(yè)角度來(lái)看，數(shù)據(jù)中心傾向于選址在靠近市場(chǎng)的東部城市較為有利。從國(guó)家能源角度來(lái)看，我國(guó)電力輸送的平均損耗在6%，約傳輸1km即漲價(jià)0.10元/kwh，“西電東輸”存在較大的能量損耗，輸運(yùn)成本將導(dǎo)致較高的電費(fèi)支出，而電力成本占到數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)成本的50%以上，對(duì)企業(yè)成本又較為不利。因此，數(shù)據(jù)中心的布局，需要將企業(yè)的“小賬”和國(guó)家的“大賬”統(tǒng)籌計(jì)算。“東數(shù)西算”工程在頂層布局的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過(guò)能源效率標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)和價(jià)格信號(hào)，形成對(duì)市場(chǎng)的有效調(diào)節(jié)，既有利于市場(chǎng)主體，又能夠?qū)崿F(xiàn)國(guó)家利益的最大化。

“東數(shù)西算”工程的順利實(shí)施，必將大大加快數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)步伐，有力推進(jìn)信息領(lǐng)域的碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)，暢通東西部數(shù)字經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈，推動(dòng)?xùn)|西部數(shù)字經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展，構(gòu)建經(jīng)濟(jì)大循環(huán)，為實(shí)現(xiàn)數(shù)字強(qiáng)國(guó)提供強(qiáng)大動(dòng)力。

注：原文載自國(guó)家發(fā)展改革委微信客戶端。文中圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)。