加快实施“东数西算”工程 对构建全国一体化大数据中心体系新格局的重要意义

中国国际工程咨询有限公司 刘富荣

2021年5月24日，国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》（发改高技〔2021〕709号）（简称《实施方案》），提出“在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝，以及贵州、内蒙古、甘肃、宁夏等地布局建设全国一体化算力网络国家枢纽节点，发展数据中心集群，引导数据中心集约化、规模化、绿色化发展。国家枢纽节点之间进一步打通网络通道，加快实施‘东数西算’工程，提升跨区域算力调度水平”。《实施方案》首次提出了“东数西算”工程，该工程可通过国家枢纽节点的规划和建设，有力引导东部数据中心建设集约化发展，西部数据中心建设跨越式发展，实现东西部算力需求与供给统筹调度，各级数据中心集群由中心城市向城市周边转移，推动算力、网络、数据、能源等协同联动，推动大数据中心建设与碳达峰碳中和改造有效结合，保障全国一体化大数据中心协同创新体系构建起好步、开好局。“东数西算”工程的提出，具有很强的战略性、引领性、创新性，必将对加快推进数字基础设施建设、落实碳达峰碳中和要求、统筹东西部协调发展，产生重大和深远意义。

通过“东数西算”所带动的全国一体化大数据中心体系是践行新思想、贯彻新理念，推进数字基础设施建设的重要主干工程。数据中心是支撑数字经济发展的重要新型基础设施。习近平总书记强调，“以推行电子政务、建设新型智慧城市等为抓手，以数据集中和共享为途径，建设全国一体化的国家大数据中心，推进技术融合、业务融合、数据融合，实现跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的协同管理和服务”，为全国一体化大数据中心明确了定位。2020年12月23日，国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发了《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》（简称《指导意见》），明确了整体建设思路、体系构成、基本要求、发展方向，为加快建设提供了政策引导。本次《实施方案》是在《指导意见》的基础上，进一步明确了国家枢纽节点建设的“顶层设计”，以“东数西算”工程为重要抓手，绘制了全国一体化大数据中心的“布局图”和“路线图”。“东数西算”工程的实施，必将进一步加快我国数字基础设施的建设步伐，为数字强国建设注入新的动力。

“东数西算”工程是积极落实碳达峰碳中和要求，实现绿色发展和区域协调发展战略的抓手工程。数据中心作为算力基础设施，同时也是电网大负载和能源大用户。超大规模数据中心通常需要100-150兆瓦的电网容量，国际上正在建设的超大规模数据中心已达到300兆瓦，未来设施的平均容量还将继续扩大。2019年，全球数据中心和数据传输网络用电量占全球用电量的2%左右，我国数据中心也占到全国用电量的2%左右。在碳达峰碳中和要求下，数据中心坚持绿色发展非常重要。而我国东西部数据中心布局存在较大不平衡，与能源布局失配情况也较为突出。从现有数据中心分布来看，人口密集和经济发达地区（如京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝）能源紧张，机架数量全国占比逾60%，西部地区、经济欠发达地区能源富集，机架数量全国占比约10%，按照未来5年自然需求和复合增长率进行测算，如果不加以政府引导，东西部数据中心布局将进一步失衡。目前东部大城市数据中心电力需求疏解的方法有两种：一种是一线城市向周边疏解，另一种是东部城市向西部疏解。考虑到同一省份（地区）的电网布局是一体化电力网络，向周边疏解仍需面对电力整体不足的情况，因此第二种方式更符合我国的电力能源分配现状。我国西部地区气候相对适宜，能源丰富廉价，能够满足数据中心绿色高质量发展需求。我国“西电东送”目前达到2亿千瓦，由于传输电缆布线存在国土空间布局限制，据估算未来最大“西电东送”能力约为5亿千瓦，在东部用电需求进一步快速增长的趋势下，“西电东送”的压力将会日趋增大。此外，目前在5G商业化、工业物联网及智慧城市的推动下，能够提供较低延迟的城市边缘数据中心也在发展，也将产生规模可观的能源消耗需求，尽早主动疏解东部发达地区的算力设施，可为东部经济高质量发展腾出空间。“东数西算”工程是以供给侧结构性改革的思路，按照以数据流引领带动物资流、资金流、人才流、技术流的思想，打通东西部数字经济大动脉、构建经济大循环，为实现绿色发展和东西部数字经济协调发展发挥重要支撑作用。

“东数西算”工程是紧紧抓住数字经济加速发展的战略机遇期，主动构建算力结构新格局的系统性工程。我国数据中心建设正处于快速发展阶段，截至2020年底，在用数据中心机架规模约500万架，近5年年均增速逾30%，高于全球数据中心的复合年增长率13%，预计“十四五”末将发展到1800万架。相比美国、欧洲等地区，中国将成为世界上数据中心规模体量最大的区域。数据中心的布局，需要解决最重要的四大因素：一是靠近互联网节点保证连接性；二是靠近电网和较低的电价保证能源可承受性；三是改善碳足迹的可持续性；四是具备技术支持和基础设施服务条件。因此“东数西算”工程是一个系统性工程，一是实现东西部数据中心结构调整，比较理想的目标是到“十四五”末，东部数据中心总量占比由60%下降至50%左右，西部数据中心占比由10%上升至25%左右；二是同步建设全国数据中心直连网络，保证国家枢纽节点间的时延不超过35ms；三是显著提高数据中心集约化、绿色化水平，将大型、超大型数据中心PUE降到1.3以下，可再生能源平均利用率达到50%左右。四是具备多地多数据中心的云计算能力，初步形成公共云服务体系，国家枢纽节点数据中心集群可跨区域调度，单一集群管理调度规模不少于10000节点。“东数西算”工程以示范工程为增量带动，发挥我国数字经济快速发展的撬动力量，全国范围内数据中心形成布局合理、绿色集约的基础设施一体化新格局。

“东数西算”工程是追求国家利益最大化，实现技术经济最优化的创新性工程。2020年2月，国际电联就2020年至2030年间将信息通信技术产业温室气体排放量减少45%的科学目标达成一致，数据中心的建设已经不再是完全由市场主导的市场行为，正在日益成为影响社会可持续发展的重点领域。数据中心的规划布局，涉及到数据系统、网络系统和电力系统的整体效率和能效，因此将三者的规划布局统筹协调起来，才能有助于实现国家能源和气候目标，同时使整个系统受益最大。也只有在政府的统筹协调下，才能使电网运营商、电信运营商、数据中心运营商通力合作，将数据中心选址在电网的最佳位置，并规划有效的电网、互联网的集成。例如，从企业角度来看，数据中心倾向于选址在靠近市场的东部城市较为有利。从国家能源角度来看，我国电力输送的平均损耗在6%，约传输1km即涨价0.10元/kwh，“西电东输”存在较大的能量损耗，输运成本将导致较高的电费支出，而电力成本占到数据中心运营成本的50%以上，对企业成本又较为不利。因此，数据中心的布局，需要将企业的“小账”和国家的“大账”统筹计算。“东数西算”工程在顶层布局的基础上，进一步通过能源效率标准、法规和价格信号，形成对市场的有效调节，既有利于市场主体，又能够实现国家利益的最大化。

“东数西算”工程的顺利实施，必将大大加快数字基础设施的建设步伐，有力推进信息领域的碳达峰碳中和目标，畅通东西部数字经济大动脉，推动东西部数字经济协同发展，构建经济大循环，为实现数字强国提供强大动力。

注：原文载自国家发展改革委微信客户端。文中图片来源于网络。