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Infrastructure optimization

海上风电驱动的 AI 数据中心

一个 4300 万变量的选址模型,把风资源、储能、电网备用和网络时延耦合起来,评估吉瓦级清洁算力。

Editorial illustration of offshore wind turbines powering modular subsea data centers connected to a coastal grid

优化模型,2025 年至今。论文撰写中。

问题

AI 算力正在往“能最快拿到电”的地方建,落到现实里就是燃气轮机、漫长的并网排队和越来越大的地方阻力。海上风电资源充足、靠近沿海负荷中心,却几乎没有被算力用起来。它能不能撑起吉瓦级数据中心,不是资源问题,资源是有的;问题在于:可靠运行需要配多少储能和电网备用、代价是多少,以及风资源最好的那些站点,离用户是不是近到足以承接对时延敏感的需求。

我做了什么

一个全球尺度的基础设施选址模型,把项目级海上风资源、逐小时可靠性、储能、电网备用和网络时延耦合在一起,针对数据中心负荷协同优化海上风电、电池、氢储能和电网供电。逐小时的容量扩展与调度模型规模约 4300 万个变量,远超单次求解能从容处理的范围,因此我按区域做了保持精确解的分解,在 Linopy 中调用 Gurobi 求解。

优化之上还有两层。一是“时延合格算力”指标:只有能在时延预算内触达需求的容量才被计入,风资源极好但周边没有用户的站点,不会被算作服务了这些用户。二是反事实分析层,报告每个选址决策对应的需求可达范围、并网需求、建设材料消耗、水耗和通电时间。

它要回答什么

吉瓦级清洁算力可以建在哪里、成本多少、多快能建成,并与把同样的负荷放到已经拥堵的陆上电网这一替代方案做对比。结果正在整理成文。

边界

模型评估的是选址与供电,不涉及数据中心内部设计;时延处理用的是网络距离代理指标,而不是对路由的仿真。成本是预测值,因此站点之间的排序比任何单个站点的绝对成本更可靠。