东数西算：为降低国家算力成本，算一笔大账

2018年5月18日，航拍位于贵州省贵安新区的腾讯山洞数据中心。（视觉中国/图）

新基建如火如荼，“东数西算”无疑是其中最受关注的一项工程。

2022年2月17日，新华社报道称，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通知，同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点，并规划了10个国家数据中心集群。标志着“东数西算”工程全面启动。

此前，“东数西算”工程已筹划近两年。2020年9月，国家“东数西算”产业联盟在兰州成立。2021年5月，国家四部委联合印发文件明确提出布局建设全国算力网络国家枢纽节点，加快实施“东数西算”工程。当年12月发布的文件进一步要求国家枢纽节点要绿色低碳。

“东数西算”中的“数”指数据，“算”为算力，即处理数据的能力。如同农业时代的水利和工业时代的电力，算力是现在数字经济时代的核心生产力，算力的基础设施主要是数据中心。

因此，“东数西算”被视为比肩“南水北调”“西气东输”以及“西电东送”的又一项国家级系统工程，目的也是为了优化资源配置。

中国信通院云计算与大数据研究所副所长李洁告诉南方周末记者，“东数西算”的目标是利用西部地区的算力资源承接东部地区的算力外溢，“逐步改善我国数据中心供需不匹配的问题，促进算力的灵活调度，实现资源平衡。”

东部供不应求

据多位受访者介绍，早年间，中国数据中心的选址主要围绕网络资源，哪里有网络，数据中心就建在哪。

全国互联网的运行就像公路网一样，数据从移动、电信、联通等运营商在各地设立的节点逐级汇流至骨干网上。下级网络节点不可以越级，不同运营商的网络也只能在国家级互联网骨干直联点上实现互联。

这造成一个问题，即便直线距离很近的两地，网络上却相距很远。如河北廊坊的数据若想传输到直线距离五十多公里外的北京，必须先传给省会节点石家庄，再由石家庄传到北京。湖南联通若想访问湖南电信则需绕道至广州骨干直联点才能实现。

因此，网络节点集中和网络需求旺盛的东部一线城市，尤其是北上广，成为中国数据中心的主要聚集地，也是头部数据中心企业布局的方向。

由相关企事业单位自愿结成的开放数据中心委员会（ODCC）数据显示，2019年，北京及周边、上海及周边和广州及周边的数据中心机架分别占全国规模的27%、25%和13%。

如今北上广的数据中心已处于供不应求的状态。

国家信息中心大数据部规划处处长兼粤港澳大湾区大数据研究院院长王建冬告诉南方周末记者，北上广等一线城市机房非常紧俏，“机房一旦建好投入市场，销售不成问题，并且市场需求还在增加”。

王建冬所在的国家信息中心是国家发改委直属事业单位，在国家发改委高技术司的领导下，从2017年开始研究全国一体化大数据中心和与之相关的“东数西算”工程。

据行业智库中国数据中心工作组（CDCC）的一份报告，2020年，华东、华北、华南的数据中心上架率约在60%—70%，上架率是已上架开机运行的服务器数量/总机架可容纳的服务器数量，该值越高意味着数据中心使用率越高。

“60%—70%的上架率对数据中心来讲已经比较高了。”王建冬说，如同电脑CPU使用率达20%，风扇就会疯狂转动。数据中心的上架率也要保持一定闲余，否则不利于机房和服务器设备等的维护保养。

与此同时，在“能耗双控”政策实施之后，新建数据中心的首要问题是能否拿到能耗指标。

数据中心作为“电老虎”，其电力成本在运营成本中占比超过50%。而且“能耗双控”政策对单位GDP能耗要求严格，大型数据中心建在东部不占优势。所以，东部城市的能耗指标对数据中心企业来说是极其珍贵的资源。

曾参与过“东数西算”相关调研的通信业资深人士刘以宁告诉南方周末记者，2015年，东部曾爆发过一轮数据中心建设热潮。CDCC在深圳、北京、上海、广州和贵州5个城市调研发现，中国数据中心建设存在五成以上的泡沫化趋势。

“就像房地产企业囤地，数据中心企业也会囤能耗指标。”刘以宁说，虽然数据中心市场确实存在一定泡沫，但算力需求不断上涨的现实是不会改变的。

2018年，北京率先发布《北京市新增产业的禁止和限制目录》，要求全市全面禁止新建和扩建PUE1.4以上的云计算数据中心，中心城区全面禁止新建和扩建数据中心。此后，上海、深圳等其他城市也先后出台能源限制政策。

PUE代表电能使用效率，是数据中心总能耗和IT设备能耗的比值。其中，数据中心总能耗包括IT设备能耗，以及制冷、配电等其他系统的能耗。PUE越接近1，表明该数据中心能效水平越高。

虽然东部数据中心不够用了，但对数据中心的需求未见减缓。中国信通院报告显示，2020年，中国算力规模增速55%，高于全球增速16%。

西部天然优势

相较于东部，西部有更适合数据中心发展的自然禀赋——西部地区土地成本相对低廉，电力资源充沛，可再生能源丰富，气温也普遍比东部低。

最直接好处是节约用电成本。“用西部3毛钱的电还是东部8毛钱的电，这是很简单的账。”王建冬说。

华为数字能源中国区数据中心首席专家曲鸣曾在公开演讲中说，东南的数据中心进行西电东输，主要考虑2000公里的特高压传输等电力成本；将数据搬到西部后，考虑因素变成了2000公里的光纤建设等网络传输成本。“粗略计算，百万机架的数据中心如果从东南迁移到西北，十年将节省860亿。”

从提高能效的角度，西部较低的气温条件也可以帮助数据中心节省用电成本。

2018年5月，腾讯贵安七星数据中心开始试运行，该数据中心坐落在贵州省贵安新区两座山的山体中。腾讯之所以选择贵州山区建数据中心，很大程度是因为其恒温恒湿的独特气候。

马化腾曾公开表示，“过去大家觉得贵州山多交通不便，阴雨天气比较多，今天来看这些缺点反而成了得天独厚的优势”。

据“东数西算”相关文件要求，宁夏中卫、内蒙古和林格尔、甘肃庆阳和贵州贵安数据中心集群的PUE必须控制在1.2以内，东部地区和川渝枢纽的天府、重庆数据中心集群PUE需控制在1.25以内。

实际上，中国数据中心向西发展已是行业多年以来的共识，但西部的产业配套、人才储备、网络基础设施等相比东部仍有很大差距。

王建冬曾撰文举例，阿里巴巴在内蒙古建设数据中心时，1年时间就建成了配电站，而配套的电网设施建设布局则要3年，出现服务器“等电”的情况，严重影响数据中心投产周期。

此外，数据中心有房地产属性，这让许多企业在考虑西迁时，放不下东部数据中心土地资源的附加值。

刘以宁向南方周末记者透露，他接触过的一家头部人工智能企业宁愿在东部高成本建大型数据中心也不愿西迁。后来他了解到，人工智能行业火热，东部城市愿意给该企业优惠的拿地政策。

“在西部拿1000亩地，不如在东部拿50亩地。”刘以宁说，西迁对企业来说是一个复杂的经济问题，投资需求也是企业一个重要的考量因素。

王建冬坦言，目前西部的吸引力确实有限，“如果完全靠市场自发的力量，‘东数西算’几乎无法实现。这也是国家层面统筹这项战略工程的原因。”

2020年3月6日，航拍正在建设中的华为云数据中心项目，该项目位于贵州贵安新区电子信息产业园。（视觉中国/图）

“一笔划算的大账”

“算一笔大账，如果把现有问题都解决了，这件事总体来看是经济的，那就是可行的。”王建冬认为，这就是国家为何要推动“东数西算”。

“东数西算”可以推动“双碳”目标的实现。据华为数字能源测算，数据中心行业按照“东数西算”模式持续至2025年，大概能节省3000万吨标煤。

此外，通过对电力资源的优化配置，“东数西算”将有助于绿电的有效利用并减少弃风弃光现象。

长期以来，由于本地消纳能力不足，外送通道容量受限，西部地区仍然是全国弃风弃光的重点区域。

2019年国家能源局风电和光伏发电并网运行统计数据显示，当年全国弃风电量169亿千瓦时，新疆、甘肃和内蒙古三省（自治区）弃风电量合计136亿千瓦时，占全国弃风电量的81%；全国弃光电量46亿千瓦时，西北地区弃光电量占全国的87%。

曲鸣在上述演讲中说，通过不完全统计，在“东数西算”工程相应节点上，弃光弃风大约218亿度左右，对应的二氧化碳排放是5000万吨左右。

在“东数西算”的背景下，甘肃正在推动一种零碳数据中心集群的建设。王建冬介绍，零碳数据中心由中国能建（601868.SH）这样的央企在上游建设风光电厂，通过电网调度，将绿电直接输送给下游的数据中心。

如此规划电力网和算力网，清洁能源和数据中心可以实现有效衔接，绿电便可当地消纳。

“从经济上来看，（东数西算）每年能带动投资4000亿元。”国家发改委创新驱动发展中心副主任徐彬在接受采访时说。

中国移动集团级首席专家、移动云东数西算小组组长钱岭向南方周末记者分析，“东数西算”政策最受益的是数字产业，产业链条长，带动效应较强，计算机、通信、基础软件等领域的企业会有更多机会，5G、人工智能、物联网等领域也会被带动，有助于增加就业。

王建冬表示，短期内，8个国家算力枢纽节点，肯定会新增大量数据产业的基建需求。“许多央企都是千亿级的规划，拉动的上下游产业规模很庞大。”

从中长期来看，“东数西算”并没有改变中国总体算力需求。“不论有没有这个工程，在十四五或十五五期间，算力需求都会出现爆炸性增长。”王建冬说，“但最重要的是，它解决了中国数字经济和算力资源的结构性问题，使原有的资源配置得到优化，国家算力成本会大大降低。”

还需协调多方利益

“东数西算”工程启动的消息一经公布，市场反响热烈，资本市场概念股掀起一波波涨停潮。

业内也热闹非凡。一位数据中心人士对南方周末记者说，不仅圈子里都在谈论这个事儿，圈外也有人向他咨询如何新建数据中心。

但王建冬认为，“东数西算”是一个长期工程，可能至少需要5—10年才能初见成效。

“它不是像市场想的那样，每年投几千亿就能起来。”王建冬说，“东数西算”的难点不在于钱，而是那些需要突破的制度问题。当前“东数西算”工程的核心问题是多主体责权利的协调，多方主体的利益诉求以及权属划分非常复杂。

刘以宁认同王建冬的说法，他向南方周末记者分析，“东数西算”的参与主体包括运营商、数据中心企业、用户、地方政府以及电力系统等，他们在“东数西算”工程实施中的考量各有不同，每一方可能都不止一个问题。

比如在运营商层面，主要有网络布局和网络结算方式的问题。

中国的通信网络主要围绕人口聚集程度进行建设，网络直联普遍集中在东部。但“东数西算”的实施要求增加网络直联点在西部的布局，全国逐渐形成一体化“算力网”。

“如此一来，运营商失去了跨省结算的收益，对现有网络的改进没有太大动力。”刘以宁解释，“这其实是件打破运营商行业格局的事。”

国外的科技巨头也正在将数据中心搬往地广人稀、自然条件更合适的地方。

据光通信行业资讯网站光纤在线报道，2021年4月，Facebook完成了在美国印第安纳州77英里光纤的铺设，这段光纤将把Facebook在俄亥俄、弗吉尼亚和北卡罗来纳州的数据中心和在艾奥瓦、内布拉斯加州的数据中心连接起来。

谷歌在全球至少投资建设了14条海底光缆。2021年6月，新浪财经报道谷歌将会新铺设一条海底电缆，将美国、巴西、乌拉圭、阿根廷连起来，增强地区间的互联网连接。

与中国不同，外国互联网企业可以自己建网。

地方政府层面，怎么收税也是一个问题。

“企业在贵州建数据中心，贵州出了能源补贴政策，让企业可以用贵州便宜的电给全国提供数据服务，但税却不一定交给贵州。”刘以宁说，“这里面有些经济账需要细算。”

“政府后续肯定还会出台一系列政策组合拳。”王建冬表示，“我们也在呼吁央企和其他大型企业承担一些责任，参与‘东数西算’工程在东西部的一体化规划、建设和运营。”

（应受访者要求，刘以宁为化名）

南方周末记者 施璇