- 上海近郊の臨港に建設された世界初の商用海底データセンターは、既に実際のAIおよび電子商取引のワークロードを処理している。
- 95%以上を洋上風力発電で賄い、海水で冷却することで、淡水の使用と土地利用面積を大幅に削減しています。
- 第1段階では、目標PUE1.15未満で2.3MWのIT容量を提供し、24MWまで拡張する計画です。
- 上海ハイクラウドテクノロジーと主要な国営企業パートナーが支援するこのプロジェクトは、中国をグリーンデータインフラストラクチャのリーダーとして位置づけるものです。
中国は上海沖の東シナ海の海底で、 海底設置と再生可能エネルギーを組み合わせた新型データセンター臨港海底データセンターは、実験室の試作品や短期間のパイロットプロジェクトではなく、人工知能、越境EC、デジタル物流といった実際のワークロードを既に処理している商用施設です。
コンピューティングモジュールを水中に設置し、ほぼ完全に洋上風力で電力を供給することで、このプロジェクトは 2つの長期的な国家目標：デジタル主権とカーボンニュートラルAIとビッグデータが電力と水の消費量を記録的なレベルに押し上げる状況において、この設備は、パフォーマンスを犠牲にすることなく、データインフラが環境負荷をどれだけ削減できるかを検証するものです。
プロジェクトの場所、規模、商業的性質
臨港海底データセンターは 上海自由貿易試験区臨港特別区海岸線から約10キロメートル沖合に位置する。最初の建設段階は既に完了し、稼働を開始しており、陸上の制御センターに接続された垂直海底モジュール内に設置された2.3MWのIT設備容量を提供している。
以前の実験用ポッドとは異なり、この施設は 当初から商業インフラとして設計された開設当初から、合成ワークロードやテストワークロードではなく、AIシステム、越境オンライン小売、物流サービスに関連する実際のトラフィックを処理してきた。中国当局はこの施設を国家的な低炭素コンピューティングモデルとして認め、小規模なデモではなく、リファレンスプロジェクトとしての役割を強調している。
長期ロードマップでは、当初の2.3MWから 2段階に分けて合計24MW約1.6億元（2億～2億2600万米ドル）の投資に支えられている。比較のために言うと、これは50～500MWに達する陸上最大のハイパースケール施設にはまだ及ばないものの、単なる概念実証の域を明らかに超えている。
このプロジェクトの背後には 上海ハイクラウドテクノロジー（別名：海蘭クラウドまたはハイクラウド）この取り組みは、臨港管理委員会と臨港投資控股集団の支援を受けて進められています。また、申能集団、中国電信上海、INESA、CCCC第三港湾工程などの国営企業もパートナーとして参加しており、北京の広範な産業・エネルギー政策における戦略的重要性を示しています。
海底アーキテクチャと高密度コンピューティング
臨港の中心部には、東シナ海の海底に巨大な鋼鉄製の円筒が設置されており、 高性能サーバーのクラスターを収容するための、加圧式で防水性の高い船体これらのサーバーはモジュール式のラックに配置されており、その総処理能力は数万台のハイエンドゲーミングPCに匹敵し、数千もの並列AI会話やその他の負荷の高いアプリケーションを支えるのに十分な能力を備えている。
モジュールの内部は 腐食や火災のリスクを低減するための不活性ガス構造設計においては、使用可能な容積を最大化し、波や潮流の影響を最小限に抑えることを目指している。ラックの後ろに配置されたラジエーターは、専用の水路を通して海水を循環させるポンプの働きによって熱を放出し、周囲の海を大規模で安定したヒートシンクへと変える。
海底への設置は複雑な海洋工学作業であった。支持構造の脚と海底に打ち込まれた鋼杭は、 クリアランス公差はわずか数センチメートル上海日報などの地元メディアの報道によると、エンジニアリングチームはGPS誘導と重量物運搬船「三航鳳帆」を用いて、計画位置に対してほぼゼロのずれでモジュールを降ろすことに成功した。
通信と電力は以下によって提供される 35kVの海底ケーブル2本 この二重ケーブルは、上海近郊の洋上風力タービンと海底モジュール、そして陸上の制御・送電網インフラを接続する。この二重ケーブル構成により、冗長性とデータおよび電力の十分な伝送容量が確保される。
海水冷却：真水なしで効率性を実現
データセンター業界において、最も目に見えにくいが、最も差し迫った問題の一つは、冷却のための水消費量である。陸上の従来型の中規模施設では、水が蒸発し、 年間数百万リットルの淡水 サーバーの動作温度範囲内に維持するためだけに、臨港プロジェクトではハードウェアを水中に移設することで、海洋の熱特性を活用している。
ここでは、周囲の海水が フリー、連続ヒートシンク大型の工業用チラーや冷却塔に頼る代わりに、このシステムは冷たい海水をラジエーターに通し、サーバーラックから熱を吸収させた後、電子機器から熱を奪った水を海に戻す。この設計により、真水は一切不要となる。
効率への影響は、IT機器が直接消費する電力の割合と施設全体の電力使用量を比較する、業界の標準指標である電力使用効率（PUE）に明確に表れています。 PUE 1.5-1.6臨港発電所は、PUE（電力使用効率）を1.15以下に抑えるように設計されています。この数値は、効率的な地上発電所と比較して、電力使用量を約22.8%削減することを意味します。
従来のデータセンターの電気料金の40～50％を占める冷却コストは、最大で 受動的および半受動的な海水冷却により90%の効率を実現コスト削減に加え、この構成は動作温度の安定化にも役立ち、ハードウェアの寿命を延ばし、予期せぬ故障を減らす上で重要な要素となります。
洋上風力発電を主要な電源として利用する
臨港モデルのもう1つの柱はエネルギー供給です。地上の送電網から主に電力を供給し、再生可能エネルギー証書で補うのではなく、この施設は 隣接する洋上風力発電所と物理的に接続されている電力の95%以上がこれらの海洋風力タービンから供給されており、洋上風力発電のみでほぼ完全に電力を賄う世界初のデータセンターの一つとなっている。
実際には、海底データセンターは 近隣の風力発電設備向けの定常ベースロード電力消費者風力発電の長年の課題の一つは、発電パターンが需要ではなく天候に左右されるため、すぐに利用できない場合や蓄電能力がない場合は発電が抑制されることが多い点である。タービンに高負荷で安定したコンピューティング負荷を直接接続することで、そうでなければ無駄になってしまう発電量を有効活用できる。
発電と消費のつながりは、緊密な連携によって強化される。 風力発電所の運営者、送電網管理者、データセンターの制御システム風力発電の出力状況に合わせてワークロードをシフトまたは調整することで、電力管理を一方的な供給体制ではなく、共同最適化問題へと変えることができる。
当初の24MW計画に加え、プロジェクトパートナーは協力協定を締結しており、 デジタルインフラと連携した最大500MWの洋上風力発電開発この大規模な拡張計画に関する正確なスケジュールや現場の詳細は明らかにされておらず、現時点ではこの数字は具体的な建設スケジュールというよりは、戦略的な目標に近いものに見える。
土地、都市密度、海洋経済
空間もまたパズルのピースの一つだ。上海のような大都市では、 都市部の土地は希少で高価な資源である。データセンターは、広い敷地面積、安全な境界、そして安定した電力と接続環境を必要とするため、人口密度の高い大都市圏では、他の開発優先事項と衝突することが多い。
サーバーモジュールを海底に移動することで、臨港プロジェクトは 同等の陸上サイトと比較して、土地占有面積を90%以上削減する。地上に残るのは制御棟、送電網接続点、および一部の補助設備のみであり、これにより貴重な不動産が解放され、インフラと住宅または商業用途との間の衝突が緩和される。
このイニシアチブは、中国が「 デジタル経済や新エネルギー経済と並ぶ「海洋経済」沖合地域をエネルギーとコンピューティングの両方の拠点へと転換することで、これまで十分に活用されていなかった海洋空間が生産的なインフラゾーンへと生まれ変わり、同時に適切な計画枠組みの下で他の海洋活動のための余地も残される。
制度的には、海底データセンターは 国家発展改革委員会（NDRC）によるグリーン・低炭素技術実証プロジェクト一覧中国の最高経済計画機関である中国人民政治協商会議（CDC）による今回のリスト掲載は、中央政府がこのプロジェクトを、先進的なインフラ整備が気候変動対策や産業政策といかに整合できるかを示すショーケースと捉えていることを示している。
マイクロソフトのProject Natickとの比較
中国国外の観察者にとって明らかな基準点は マイクロソフトのプロジェクト・ナティックこれは、2018年から2020年にかけてスコットランド沖に密閉されたサーバーポッドを沈めた実験である。ナティックは注目すべき技術的成果を上げた。864台のサーバーのうち、試験中に故障したのはわずか8台で、同様の陸上システムよりもはるかに低い故障率であり、実験用ポッドは1.07前後という素晴らしいPUEを達成した。
これらの指標にもかかわらず、 プロジェクト・ナティックは研究開発の領域にとどまった。試験期間が終了すると、マイクロソフトはポッドを回収し、長期的なコスト、物流、大規模メンテナンスに関する未解決の問題を理由に、最終的にこの構想を棚上げした。同社は顧客向けに商用海底施設を展開する動きを見せることはなかった。
一方、臨港は当初から 収益を生み出す、本番環境対応のデータセンターこれは実際の顧客ワークロードで動作し、地域のデジタルエコシステムに接続され、中国が推進する環境に優しく強靭なインフラ整備の取り組みと統合されています。実験段階と運用段階の違いは、質的に大きな変化を示しています。
他にも違いがある。ナティックは密接に連携した洋上再生可能エネルギー供給に頼らず、約12基のラックからなる単一のポッドに限定されていた。リンガンは数メガワット規模で始まり、 将来的に数十メガワット規模への拡張を目指す そして、専用の洋上風力発電設備と直接的に連携している。どちらのプロジェクトも冷却に海水を利用するが、中国の設備は、エネルギーの流れから規制当局の承認に至るまで、その原理を完全な商業設計に組み込んでいる。
海底における技術的および運用上の課題
海底に高価値インフラを運用することには利点があるものの、大きな課題も伴います。最も明白な課題の1つは、 メンテナンスと物理的なアクセス遠隔管理システムで対応できない介入には、特殊な船舶、遠隔操作無人潜水機（ROV）、あるいはダイバーによる支援が必要となる場合があり、その場合、修理にかかる費用とリードタイムの両方が増加します。
腐食も重要な懸念事項です。海洋環境は 金属、シール、電子部品に腐食性がある鋼鉄製のキャビンは不活性ガスが充填され、耐腐食性の材料とコーティングで製造されているものの、このような構造物が10～20年間連続暴露された状態での長期的な挙動は、商業的な条件下ではまだ十分に検証されていない。
地理的条件も、このモデルを複製できる範囲を制限する。展開を成功させるには、適切な組み合わせが必要である。 適切な海岸線、十分かつ比較的安定した洋上風、適切な海底条件、そして需要中心地への近さすべての国や地域がこれらの条件をすべて満たすわけではないため、大規模な導入は特定の沿岸地域に限定される可能性がある。
接続性と遅延の問題も無視できません。光ファイバーケーブルは高いスループットを実現できますが、 都市中心部や基幹ネットワークまでの距離は、依然として応答時間に影響を与える。遅延に敏感なアプリケーションの場合、エンドユーザーに近い陸上のエッジ設備と比較して、海底設備が許容できない遅延を引き起こさないように、慎重な計画が必要です。
経済規模、ロードマップ、未解決の課題
容量の観点から見ると、臨港の第1段階2.3MWは 大規模なハイパースケールデータセンターと比較すると控えめな規模これらは多くの場合、数十メガワット規模から始まり、数倍にまで拡大する可能性があります。その意味で、現在の構成は、純粋な試験段階と完全に成熟した海底発電キャンパスとの間の橋渡しと見なすことができます。
ロードマップでは段階的な拡張が求められており、 総容量24MWしかし、第2期工事の完了時期については、公式には発表されていない。さらに、風力発電を利用した500MW規模のコンピューティングプロジェクトに関する協力協定は、野心的な展望を示しているものの、場所、資金調達、技術構成などの詳細については、まだほとんど明らかにされていない。
コスト構造も透明性に欠ける分野の一つです。 海底モジュールの長期保守、定期的なオーバーホール、最終的な回収または交換 これらは全て、総所有コストに加算される。現時点では、これらのライフサイクルコストの包括的な内訳は公表されていない。
未解決の問題は、 ハードウェアのアップグレードおよび廃止に関する運用手順標準的なデータセンターでは、サーバーの交換サイクルは通常3～5年です。このサイクルを密閉された水中環境に適用するには、頻繁で費用のかかる海洋作業を避けるため、綿密な計画が必要となるでしょう。あるいは、より堅牢な機器を用いて交換サイクルを長くするなどの対策も考えられます。
AI、クラウドプロバイダー、スタートアップ企業への影響
世界的に、デジタル経済はインフラを限界まで押し上げている。データセンターはすでに 世界全体の電力消費量の約1～2％そして、AI、ストリーミング、クラウドサービスの拡大に伴い、その割合は上昇し続けている。大規模な言語モデル、レコメンデーションシステム、リアルタイム分析のトレーニングと実行には、膨大な量の計算能力が必要となる。
その文脈において、臨港のアプローチは、具体的なテンプレートを提供する。 炭素排出量や淡水使用量を直線的に増加させることなく、コンピューティング能力を拡張する。クラウドプロバイダーにとって、このような施設は運用コストの削減と環境指標の改善につながる可能性があり、これらは規制当局、投資家、そして気候変動対策に取り組む企業顧客にとってますます重要になっている。
クラウドインフラストラクチャ上に構築するスタートアップ、特に 生成型AI、リアルタイム処理、または高可用性サービス低PUEで再生可能エネルギーを利用したデータセンターの出現は、最終的には価格設定や調達に関する意思決定に影響を与える可能性がある。時間の経過とともに、競争圧力によって、より多くのプロバイダーが同様の設計を採用するか、少なくともクリーンエネルギー供給と高度な冷却システムへの投資を増やすようになるだろう。
多くの市場において、持続可能性はあれば良いものから、必須要件へと変化した。 環境・社会・ガバナンス（ESG）基準、地域ごとの炭素規制、顧客の期待 これらの動きは、インフラ事業者に環境に優しいモデルへの移行を促す方向に収束しつつある。PUEが約1.15、ほぼ100%再生可能エネルギー、淡水使用ゼロという条件を満たす海底センターは、まさにこの流れに合致する。
中南米、北欧、東アジアの一部など、洋上風力発電のポテンシャルが高く、主要な沿岸都市を有する地域は、臨港の事例を綿密に検討するかもしれない。中国の仕組みをそのまま再現するには、それぞれの地域に合わせた規制、資金調達、現地の技術力が必要となるが、 洋上再生可能エネルギーと海洋データインフラを組み合わせるという基本的な考え方 これは、将来の国または地域のデジタルおよびエネルギー計画に関する戦略策定に役立つ可能性がある。
現状では、中国の臨港海底データセンターは 次世代グリーンデータインフラストラクチャのための注目度の高いテストベッド水中サーバーモジュール、主に風力発電による電力、海水を利用した冷却システム、そして多段階拡張計画を備えたこのプロジェクトは、AIとデジタルサービスの急速な成長と、エネルギー、水、土地に対する厳しい制約を両立させるための一つの可能性を示している。一方で、他の関係者が注視するであろう技術的、経済的、規制上の課題も残されている。
