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加快實施“東數(shù)西算”工程 對構建全國一體化大數(shù)據(jù)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(fā)展改革委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》（發(fā)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(qū)、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(wǎng)絡國家樞紐節(jié)點，發(fā)展數(shù)據(jù)中心集群，引導數(shù)據(jù)中心集約化、規(guī)?；?、綠色化發(fā)展。國家樞紐節(jié)點之間進一步打通網(wǎng)絡通道，加快實施‘東數(shù)西算’工程，提升跨區(qū)域算力調度水平”?！秾嵤┓桨浮肥状翁岢隽恕皷|數(shù)西算”工程，該工程可通過國家樞紐節(jié)點的規(guī)劃和建設，有力引導東部數(shù)據(jù)中心建設集約化發(fā)展，西部數(shù)據(jù)中心建設跨越式發(fā)展，實現(xiàn)東西部算力需求與供給統(tǒng)籌調度，各級數(shù)據(jù)中心集群由中心城市向城市周邊轉移，推動算力、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)、能源等協(xié)同聯(lián)動，推動大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系構建起好步、開好局。“東數(shù)西算”工程的提出，具有很強的戰(zhàn)略性、引領性、創(chuàng)新性，必將對加快推進數(shù)字基礎設施建設、落實碳達峰碳中和要求、統(tǒng)籌東西部協(xié)調發(fā)展，產生重大和深遠意義。

通過“東數(shù)西算”所帶動的全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系是踐行新思想、貫徹新理念，推進數(shù)字基礎設施建設的重要主干工程。數(shù)據(jù)中心是支撐數(shù)字經(jīng)濟發(fā)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(shù)據(jù)集中和共享為途徑，建設全國一體化的國家大數(shù)據(jù)中心，推進技術融合、業(yè)務融合、數(shù)據(jù)融合，實現(xiàn)跨層級、跨地域、跨系統(tǒng)、跨部門、跨業(yè)務的協(xié)同管理和服務”，為全國一體化大數(shù)據(jù)中心明確了定位。2020年12月23日，國家發(fā)展改革委、中央網(wǎng)信辦、工業(yè)和信息化部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)了《關于加快構建全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)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(fā)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(jié)點建設的“頂層設計”，以“東數(shù)西算”工程為重要抓手，繪制了全國一體化大數(shù)據(jù)中心的“布局圖”和“路線圖”?！皷|數(shù)西算”工程的實施，必將進一步加快我國數(shù)字基礎設施的建設步伐，為數(shù)字強國建設注入新的動力。

“東數(shù)西算”工程是積極落實碳達峰碳中和要求，實現(xiàn)綠色發(fā)展和區(qū)域協(xié)調發(fā)展戰(zhàn)略的抓手工程。數(shù)據(jù)中心作為算力基礎設施，同時也是電網(wǎng)大負載和能源大用戶。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，國際上正在建設的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心已達到300兆瓦，未來設施的平均容量還將繼續(xù)擴大。2019年，全球數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡用電量占全球用電量的2%左右，我國數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心堅持綠色發(fā)展非常重要。而我國東西部數(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)中心分布來看，人口密集和經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)（如京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)、成渝）能源緊張，機架數(shù)量全國占比逾60%，西部地區(qū)、經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)能源富集，機架數(shù)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(shù)據(jù)中心布局將進一步失衡。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。考慮到同一省份（地區(qū)）的電網(wǎng)布局是一體化電力網(wǎng)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(xiàn)狀。我國西部地區(qū)氣候相對適宜，能源豐富廉價，能夠滿足數(shù)據(jù)中心綠色高質量發(fā)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(jù)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(yè)化、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及智慧城市的推動下，能夠提供較低延遲的城市邊緣數(shù)據(jù)中心也在發(fā)展，也將產生規(guī)模可觀的能源消耗需求，盡早主動疏解東部發(fā)達地區(qū)的算力設施，可為東部經(jīng)濟高質量發(fā)展騰出空間?！皷|數(shù)西算”工程是以供給側結構性改革的思路，按照以數(shù)據(jù)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(shù)字經(jīng)濟大動脈、構建經(jīng)濟大循環(huán)，為實現(xiàn)綠色發(fā)展和東西部數(shù)字經(jīng)濟協(xié)調發(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)濟加速發(fā)展的戰(zhàn)略機遇期，主動構建算力結構新格局的系統(tǒng)性工程。我國數(shù)據(jù)中心建設正處于快速發(fā)展階段，截至2020年底，在用數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模約500萬架，近5年年均增速逾30%，高于全球數(shù)據(jù)中心的復合年增長率13%，預計“十四五”末將發(fā)展到1800萬架。相比美國、歐洲等地區(qū)，中國將成為世界上數(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)點保證連接性；二是靠近電網(wǎng)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(xù)性；四是具備技術支持和基礎設施服務條件。因此“東數(shù)西算”工程是一個系統(tǒng)性工程，一是實現(xiàn)東西部數(shù)據(jù)中心結構調整，比較理想的目標是到“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；二是同步建設全國數(shù)據(jù)中心直連網(wǎng)絡，保證國家樞紐節(jié)點間的時延不超過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到50%左右。四是具備多地多數(shù)據(jù)中心的云計算能力，初步形成公共云服務體系，國家樞紐節(jié)點數(shù)據(jù)中心集群可跨區(qū)域調度，單一集群管理調度規(guī)模不少于10000節(jié)點?！皷|數(shù)西算”工程以示范工程為增量帶動，發(fā)揮我國數(shù)字經(jīng)濟快速發(fā)展的撬動力量，全國范圍內數(shù)據(jù)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(shù)西算”工程是追求國家利益最大化，實現(xiàn)技術經(jīng)濟最優(yōu)化的創(chuàng)新性工程。2020年2月，國際電聯(lián)就2020年至2030年間將信息通信技術產業(yè)溫室氣體排放量減少45%的科學目標達成一致，數(shù)據(jù)中心的建設已經(jīng)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(xù)發(fā)展的重點領域。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)調起來，才能有助于實現(xiàn)國家能源和氣候目標，同時使整個系統(tǒng)受益最大。也只有在政府的統(tǒng)籌協(xié)調下，才能使電網(wǎng)運營商、電信運營商、數(shù)據(jù)中心運營商通力合作，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)角度來看，數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中心運營成本的50%以上，對企業(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”和國家的“大賬”統(tǒng)籌計算。“東數(shù)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(guī)和價格信號，形成對市場的有效調節(jié)，既有利于市場主體，又能夠實現(xiàn)國家利益的最大化。

“東數(shù)西算”工程的順利實施，必將大大加快數(shù)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(shù)字經(jīng)濟大動脈，推動東西部數(shù)字經(jīng)濟協(xié)同發(fā)展，構建經(jīng)濟大循環(huán)，為實現(xiàn)數(shù)字強國提供強大動力。

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