为了节能,数据中心被搬到了船上、水下、山洞、北极......

传统数据中心面临的能源困境:电力消耗占全球总量的3%,制冷能耗占比高达40%,如何降低数据中心的能耗成为一个重要课题。
2025-07-24 17:09:17  |   作者:航标  |   来源:IT精选

为了节能,数据中心被搬到了船上、水下、山洞、北极......

传统数据中心面临的能源困境:电力消耗占全球总量的3%,制冷能耗占比高达40%,如何降低数据中心的能耗成为一个重要课题。
2025-07-24 17:09:17
作者:航标
来源:IT精选

在数字经济时代,数据中心已成为支撑人工智能、云计算、大数据等技术的"数字心脏"。全球每年新增数据量正以指数级增长,预计2025年将达到180ZB,而AI大模型的训练需求更使算力需求每年激增10倍。

这场数字洪流背后,是传统数据中心面临的能源困境:电力消耗占全球总量的3%,制冷能耗占比高达40%。为了应对电力供应的问题,很多城市出台了对数据中心的能耗要求。比如,北京要求存量数据中心PUE值今年控制在1.2以下,2027年进一步降至1.35以下。上海也明确要求新建互联网数据中心综合PUE值严格控制在1.3以下。在国外,很多数据中心为应对供电压力已将目光投向核能。微软与AWS正积极布局小型模块化核反应堆供电。

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同时,人们也充分发挥想象力,把数据中心搬到了很多令人意想不到的地方,比如水下、船上、山洞、矿洞等等地方,目的就是节约土地和用电成本。本文就给梳理一下这些不走寻常路的数据中心。

移动算力的"海上方舟"

日本三井商船株式会社正在规划一个将船舶改造为数据中心的项目。根据计划,该公司准备将一艘120米长的运输船改造为20-73兆瓦的浮动数据中心。采用模块化,可通过陆地电缆和配套电力船供电,准备2027年正式投入运营。这个数据中心的特色就是其冷却系统——直接引入海水或河水进行散热,使能效提升30%以上。

值得关注的是,项目还引入Kinetics公司运营的电力船作为移动能源站——这些搭载天然气或低硫燃料发电厂的船舶可随时为数据中心供能,突破了传统数据中心对固定电网的依赖。

相较于陆地数据中心,浮动方案具备三大战略优势:第一是地理灵活性:可根据电力供需变化在沿海、港口或公海间迁移;其次是建设周期短,从改装到投运仅需1年,较传统项目提速400%;第三是成本可控性,规避大都市区高昂地价,停泊费用仅为陆地成本的15%。

这一案例并非孤例。日本邮船株式会社在横滨启动的集装箱式浮动数据中心,已实现模块化快速部署;土耳其Karpowership的电力船与数据船组合,更开创了"能源即服务"的全新商业模式。

深海中的"数字潜艇"

截止到目前,已经有多家公司开展过水下数据中心的尝试。其中,最为知名的应该是微软的Natick项目。2018年微软在苏格兰奥克尼群岛部署的海底数据中心,855台服务器在两年运行中故障率仅0.7%,远低于陆地数据中心的5.9%。这主要得益于密封舱内充入的惰性氮气杜绝了氧化风险,稳定低温的海水环境使设备寿命延长30%。

不过,该项目目前已经终止运营。微软表示,尽管项目技术上成功,但目前战略重心已转向AI超大规模数据中心,这类数据中心需要频繁维护和扩展,不适合部署在海底。微软虽然停止了海底数据中心的实际部署,但表示会继续将Natick项目作为研究平台,用于探索数据中心可靠性、可持续性等新技术,例如液冷技术。

也有中国公司在开展水下数据中心的探索。中国海兰信集团已经在三亚建设的全球首个商用海底数据中心。项目通过重力热管技术利用海水冷却,实现PUE值1.076,较传统数据中心节能31%。2023年首舱下水后,今年计划其"海底数据舱"达到100个舱体。

地底深处的"数字堡垒"

不管水下还是船上的数据中心,其最大的优势就是可以借助水来为数据中心降温,从而节约能源。而如果环境温度足够低,用自然风效果也一样,这正是很多数据中心被搬到山洞或者矿洞的原因。

绿山数据中心(Green Mountain)位于挪威斯塔万格的废弃防空洞中。这个由6个山洞组成的地下王国,总功率达26MW,却实现年平均PUE1.18的惊人能效。其秘诀在于:

自然冷却:利用邻近峡湾的8℃冷水形成闭环冷却系统,零淡水消耗;

能源循环:废热用于支持陆上龙虾养殖场,形成热能二次利用;

物理安全:山体厚度达80米,可抵御核爆冲击波。

类似的,美国Iron Mountain的DEN-1数据中心则展示了地下空间的另一种可能。这个位于地下220英尺的前北约弹药库,通过了Uptime Institute Tier III Gold认证。其客户包括95%的《财富》1000强企业,在严格监管的医疗、金融数据存储领域占据重要地位。

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在中国也公司在做这方面的尝试,腾讯贵安七星数据中心也位于地下,在贵州喀斯特地貌的隧道中,17.2万台服务器享受着年均15℃的自然冷却红利,PUE值低至1.0955。项目采用"间接换热制冷设备",较传统方案节能30%,其隧道式设计更使土地利用率提升5倍。

北极冰川上的绿色算力

为了节能,有人甚至将数据中心搬到了北极。挪威Kolos北极数据中心就是这样的一个数据中心,它位于挪威北部的巴朗恩(Ballangen)小镇,靠近北极圈。该项目由美国-挪威合资公司Kolos开发,旨在利用北极地区的自然冷却条件和丰富的可再生能源,打造高效、环保的数据中心。

这座位于北极圈内的数据巨兽,坐落于巴朗恩小镇的峡湾畔,三面环水、背靠山丘的天然屏障不仅提供了物理安全防护,更构筑起一座能源自给自足的数字堡垒。

技术突破包括:

零成本制冷:利用当地年均气温仅2℃的环境,通过冰川融水冷却系统实现服务器降温,较传统空调制冷节能90%;

全绿能供应:100%依赖水电与风能,初期70兆瓦电力来自附近水电站,规划中的风力发电场将使其在2030年实现1000兆瓦供电能力;

模块化扩展:采用乐高式模块设计,可根据需求灵活增减机柜,避免初期过度投资。

尽管面临环境争议和运维难度,Kolos的实践证明:极端环境不仅能成为算力基础设施的部署地,更可能成为引领行业可持续发展的创新策源地。

从寒冷的北极、到阴冷的矿洞再到三亚温暖的海床,从日本近海的“数据方舟”到贵州山腹的算力迷宫,数据中心正突破钢筋水泥的桎梏,向自然深处寻求能源与冷却的终极解法。

这些看似非常规的选址,实则是人类面对算力膨胀与气候危机的创造性应答——当自然之力被智慧征用,冰冷服务器的每一次运转,都在为绿色数字未来写下注脚。下一次数据洪流席卷而来时,或许它的心脏正在某片幽深的海底或古老的岩层中,沉稳而高效地搏动。