精益求精建造海底“数据心脏”——全球首个“海风直连”海底数据中心建设综述

海风拂过东海之滨，海上风电场风机转动间，清洁电力通过复合海缆，持续为海底“数据心脏”供血，这便是数字经济的底座——海底数据中心，该装备实现电力资源与算力基础设施间的高效配置，更经济、更绿色地驱动跨产业融合发展。近日，中交三航局承建的全球首个实现“海风直连”的海底数据中心在上海临港正式启用，这一重要融合发展成果的建设密码是什么？

抢占科技与产业制高点，把握发展主动权，中交三航局直面“无任何成熟经验可循”的困局，从设计研发、工厂建造到海上安装，以精益求精的专业素养、全力以赴的迎难斗志，攻克多重难关，建成全球首个融合“海上风电直连+海水自然冷却”技术的海底数据中心。

精心设计 首创新型结构

上海临港海域风浪强劲、泥沙含量高，复杂海况给项目设计带来了前所未有的考验。中交三航局港湾院设计团队迎难而上、大胆创新，首创海底数据中心这一新型结构，该装备兼具造价低、安全系数高、功能多、结构轻盈等优势，将上部组块、导管架、数据舱和钢管桩四大核心模块进行一体化协调搭建，使得各组块之间的功能达到最优。

“安全、稳定是数据中心的生命线，更是我们设计的首要前提。”设计团队将数据舱改用圆筒立式结构型，不仅大幅拓展了内部算力设备装载空间，更有效降低了海浪冲击，让这座深海“算力堡垒”在复杂海况中稳如磐石，确保数据舱长期安全稳定运行。

设计团队立足深海环境特点，将自然冷却这一核心优势融入节能设计体系，通过优化数据舱结构，充分利用深海恒温环境，实现算力设备的自然冷却，从设计源头有效降低了能耗。与此同时，为实现风电就地消纳，设计团队在方案中同步优化海缆接入路径、科学预留风电接口，既有效减少电力传输损耗，实现绿电高效利用，又成功破解了海上风电“弃风”与传统数据中心高能耗的难题。

这颗“数据心脏”按全规模24兆瓦计算，每年能省电约6100万度，减少的二氧化碳相当于160万棵树一年的吸收量。

精细建造 匠心淬炼硬核品质

如果说设计是绘就蓝图，那么建造就是淬炼实体，这一阶段的攻坚之路，随处可见建设者直面高温考验、埋头精工细作的身影。

在中交三航局南通海洋公司启东基地，40摄氏度的高温炙烤着生产车间，直径14米、空间狭小密闭的数据舱体是建设者们的“战场”。他们在这里精准开展测量、定位、组对、焊接等一系列复杂作业，多层平台的每一道安装工序都容不得丝毫偏差。

针对导管架贯口折角多、焊接空间狭窄、成型难度大的痛点，建造团队创新采用“双人对称焊接”工艺，两名焊工呈180度同步作业，严格统一电流、电压与焊接速度，最终实现焊缝一次性合格率高达98.6%，达成单面焊接双面成型的优质品质。

去年台风季期间，为了不耽误工期，建造团队提前预判风险。他们通过三维建模拆分结构、全面排查安全隐患，实行“技术全前置、防护早部署”的方案，前置部署防护措施，待气象警报一解除，团队立刻进场，精准完成合龙装配定位焊接。历经两个月的日夜奋战，圆满完成高39米、重1900多吨的数据舱建造任务，用匠心筑牢质量防线。

为做好设计与建造的有效衔接，港湾院设计团队每周派遣技术骨干轮班驻场，在现场协助施工方解决材料采购、节点建造等问题，不断优化方案。

“我们的设计主要是基于已有经验和海洋环境等综合因素考虑，但实际情况与图纸还是存在差别。”港湾院项目负责人表示。为确保图纸精准落地，港湾院靠前提供技术服务，提前评估数据中心建造的启东基地码头承载力情况，确保后期巨型数据舱妥当拼装；持续关注数据舱施工，在每层搭载前多次复核吊装、吊点设计数据，保障平稳拼搭的同时不损坏主体结构。

精准安装 实现深海“穿针引线”

“入水了，成功了！”在距离上海临港海岸线约10千米的海域，巨型数据舱缓缓沉入海底，并与海底钢管桩精准对接。

数据舱从启东基地出发，经远海拖航达220千米，至上海临港海上风电场。由于数据舱本身重量大、结构精密，对海上定位与下沉过程的稳定性要求极高，任何颠簸或偏差都可能造成结构损伤或对接失败。为确保数据舱拖航全程零损伤、零隐患，中交三航局二公司运输安装团队精心制定拖航专项方案。他们创新采用“马鞍形”固定支座搭配厚橡胶防滑垫，同时用8根高强度缆风绳对称加固数据舱体，有效缓解航行中的颠簸影响；在导管架支腿间精准焊接32根12米长的斜撑钢管，构建起稳固的刚性支撑体系，确保了数据舱主体结构在途中的安全稳定。

进入海上吊装阶段，项目团队要应对数据舱入水后产生的巨大浮力变化，还要“海底穿针”，攻克导管架支腿插尖插入海底钢管桩的极高精度难关——两者间隙仅0.18米，吊装偏差必须严格控制在0.1米以内。对此，项目团队依托“三航风范”号起重船的卓越性能，技术负责人现场统一调度指挥，在专业定位软件的精准引导下，数据舱的下放速度严格控制在每分钟0.1米。

“桩尖全断面最大相邻间距19.83米，插尖段两侧斜度为1度，慢慢下放……”随着指令下达，数据舱主体结构稳稳插入海底钢管桩，成功实现吊装“零偏差”。