基于新型基础设施视角加快数据中心建设

2020-07-10李晓红

江苏通信 2020年3期

戴源李晓红

中通服咨询设计研究院有限公司

0 引言

2020年3月4日，中共中央政治局常委会召开会议，主题是研究新冠肺炎疫情防控和稳定经济社会运行重点工作。会议明确强调：加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。党中央对数据中心的定位和要求在全社会特别是信息通信行业激起热烈反响，“新基建”迅速成为热词。政治局常委会的明确支持态度，再次为数据中心建设与发展注入了强大动力。

数据中心是发展数字经济的重要支撑，为数据这一新的生产要素提供基础，进而广泛推动新经济发展、支撑新业态成长。但社会上不少人对什么是新型基础设施不太了解，包括信息通信行业许多人对此也认识不清、概念模糊，将新兴技术与基础设施混为一谈。有些政府部门没有将数据中心真正当作基础设施对待，很难见到针对数据中心的支持政策。数据中心作为新型基础设施，其发展既面临巨大机遇，也面临许多挑战。因此，有必要深刻认识、充分理解，什么是基础设施？什么是新型基础设施？数据中心作为新型基础设施应得到政府部门哪些政策支持。本文就此展开论述，从基础设施的本质特征角度来认识和理解数据中心之新型基础设施定位，从而争取得到各级发改、国土、规划、建设、财税等政府主管部门的认可，得到应有的政策支持，有效促进数据中心建设，推动全社会信息化，服务于我国经济社会发展、特别是数字经济的发展，助力伟大中国梦的实现。

1 什么是基础设施

基础设施，古汉语未见，应是外来语，英文为:Infrastructure,是infra（下部的）与structure（结构）的合成词，属于建筑类技术词汇，指基础结构、下部结构，传统上主要指城市基础设施，泛指由国家或各种公益部门建设、经营，为社会生活和生产提供基本服务的一般性非营利的行业和设施。《辞海》上释义：基础设施，又称“基础结构”，指为工业、农业等生产部门提供服务的各种基本设施，包括铁路、公路、运河、港口、桥梁、机场、仓库、动力、通讯、供水，以及教育、科研、卫生等部门的建设。基础设施一般由政府投资或者支持形成。根据国家标准GB/T50280-98《城市规划基本术语标准》，城市基础设施定义为：城市生存和发展所必须具备的工程性基础设施和社会性基础设施的总称。城市基础设施按狭义的定义，是为人民提供生产和生活所必需的最基本的基础设施，包括以城市工程性基础设施为主体的六类系统：（1）交通系统；（2）水系统；（3）能源系统；（4）通信系统；（5）环境系统；（6）防灾系统[1]。

在传统定义中，没有明确涉及信息基础设施。我们在《数据中心之信息基础设施属性初论》（刊载于《江苏通信》2018年第1期）中明确提出：城市基础设施应新增一类：信息基础设施，并建议作为第七类城市基础设施。

基础设施所具有的本质特征：

（1）固定占有一定的空间资源，即固定使用一定的土地资源。各类基础设施无一例外。

（2）具有工程性物理实体。其工程建设属性往往具有土木工程属性或市政工程属性。

（3）为全社会生产生活服务的设施，同时又是社会生存和发展所必须具备的设施，不可或缺。又称：公用基础设施。

（4）投资大，赢利小，具有公益属性。基础设施建设往往投资巨大，赢利不一定大，甚至不能赢利，或回报周期很长，需要政府以提供公共物品的形式提供或投资建设。

（5）可以计数，其规模大小或规格等级可以用明确的物理量纲或单位量纲来衡量或计量。如：交通系统中，一条公路以长度（公里数）、车道数、车速、单位时间车流量等来衡量；一条铁路主要以长度、轨道数、车速等来计量，货运铁路还以年货运吨数衡量；一个港口主要以泊位数、吨位数来计量；一个客运机场以跑道数量与规格、年旅客吞吐量来衡量。水系统中，一个自来水厂以单位时间供水吨数来衡量。信息通信系统中，移动通信网主要以基站数以及网络容量、话务量、流量等来衡量；数据中心以标准机架数来衡量。

以上五个特点，就是基础设施具有的本质特征，从理论到实践得到专业领域和社会各界的认同，并得到相关政府部门的政策支持。在我国，相关政府部门主要是指发改、国土、规划、建设、财税、自然资源等政府主管部门。基础设施在建设发展中得到土地政策、投资政策、财税政策等方面的大力支持。

2 何为新型基础设施

农业社会基础设施。在农业社会，基础设施主要是交通设施和水设施。交通设施主要是道路、桥梁、栈道等。水设施有供水设施、排水设施、水利设施等。

工业社会基础设施。人类进入工业社会后，城市基础设施得到较快发展，特别是在工业化进程较快的国家获得迅速、大规模的发展。基础设施发展为交通设施、水设施、能源设施、通信设施、环境设施、防灾设施这六大类。

信息社会基础设施。第三次工业革命以后，特别是随着计算机的发明、互联网的出现，人类社会迅速迈进信息社会，新型基础设施应运而生，其中信息通信基础设施应该成为第七类基础设施。新型基础设施除了具有传统基础设施的五个特点外，还有一个显著特点：与高新技术紧密相连，是技术密集型基础设施，具有创新性、赋能性。如：依托于新一代信息通信技术的信息通信基础设施。

新型基础设施之定义。2020年4月20日，国家发改委首次就“新基建”进行了官方定义：新型基础设施是以新发展理念为引领，以技术创新为驱动，以信息网络为基础，面向高质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系，主要包括信息基础设施、融合基础设施和创新基础设施。此前，新型基础设施尚无明确的定义。本文赞同这一表述，并认为可以概括地说：新型基础设施就是依托于高新技术或新一代技术，具有创新性、赋能性的基础设施，如：5G网络、数据中心、高速铁路、特高压电网等。

数据中心往往也称为云计算中心，是集中放置电子信息设备并为电子信息设备提供运行环境的建筑场所，可以是一栋或一群建筑物，也可以是一栋建筑物的一部分。如今信息社会已进入云计算时代，云计算设备基本上都放置在云计算中心即数据中心。数据中心内放置了大量的服务器、交换机、存储设备，并配套设置了庞大的动力设备、空调设备等。可以说，如今中国、全世界大量的数据中心承载了全国、全世界的云计算，支撑了全国、全世界的信息化。

数据中心从其特点来看具备基础设施的全部要素：一是，均要占有较大的空间资源和土地资源；二是，均为工程性物理实体；三是，为全社会生产生活信息化服务，也是信息社会生存和发展所必须具备的设施，例如在今年抗击新冠肺炎疫情的全国性、世界性战役中发挥了巨大作用；四是，需要投入巨资建设，承担提速降费义务的通信运营商数据中心具有普遍服务的公益属性；五是，可以用机架数来衡量数据中心的规模；第六，数据中心集成了当今最先进的云计算、大数据、微电子等高新电子信息技术和先进的建筑技术、动力技术、空调技术、BIM技术等，与电子类和建筑类高新技术紧密相连，因而是典型的新型基础设施。

如果不具备基础设施的全部特点要素，就不能认定为基础设施，同时不具备高新技术特征就更不能认定为新型基础设施。某种技术，无论其如何先进，如果没有应用到工程性物理实体、不具备基础设施的本质特征，就不属于基础设施，仍然属于技术范畴。应明确将技术范畴与基础设施区分开。只有应用高新技术或新一代技术建设的基础设施才能称为新型基础设施。从中共中央国务院在2013年3月发布的《国家新型城镇化规划（2014-2020年）》中首次明确指出：“强化信息网络、数据中心等信息基础设施建设”，到今年3月4日中共中央政治局常委会会议明确强调：“加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度”，说明中央对信息通信领域的新型基础设施之范围定位是非常准确严谨的，即：信息通信网络（含5G网络）和数据中心是信息基础设施，同时是新型基础设施。2020年5月19日发布的《中共中央国务院关于加快完善社会主义市场经济体制的意见》中，明确将大数据、人工智能描述为新技术、技术手段。充分表明：大数据是技术，而数据中心是新型基础设施。

3 基础设施建设应该享有的政策待遇

从基础设施范畴概念到其特点要素，说明基础设施建设主要分为：（1）由政府提供，或政府直接投资建设；（2）政府主导，采用多种投资建设方式，即引导社会投资、政府主管，如PPP、BOT方式等。无论哪种投资建设方式以至运营管理方式，其特点要素特别是投资的巨大性与赢利的困难性，即公益属性，都要求政府主导、给予政策支持。在我国，基础设施得到的政府政策支持主要有：

（1）土地政策，土地获取采用划拨方式，不采用出让方式，不必缴纳土地出让金。

（2）规划管理，基础设施均纳入控制性详细规划，纳入黄线管理（道路交通设施纳入红线管理），给予城市规划或国土空间规划保障。

（3）建设用地管理，部分采取代为征地的办法。如城市道路用地和绿化用地，部分采用开发商代征道路用地和绿化用地。

（4）财政政策，以财政资金为主，有些基础设施收取建设附加费。交通设施、水设施、能源设施、环境设施、防灾设施原则上均以政府财政投资为主、同时收取建设附加费方式募集建设资金，也有采用国有企业投资、政府社会资本合作（PPP）等方式。

（5）用电政策，大多实行大工业用电电价，采取直供电。各省在国家电价政策基础上结合长远发展，细分优惠电价政策。

4 数据中心发展态势与面临的挑战

进入新世纪以来，随着全社会信息化的迅速发展，数据中心的发展态势空前迅猛。数据中心的发展机遇是巨大的。面临的挑战也很大。

4.1 数据中心发展态势

从全球超大型数据中心（机架数10000个以上）数量发展态势分析。2017年超大型数据中心总量从2016年的300个增加到390个。绝大多数超大型数据中心位于美国，占比44%；中国位居第二，占8%；其次是日本和英国，分别占6%。2017年底在建的项目69个，按照当年的增速，到2019年底全球超大型数据中心的数量有望突破500个，2020年有望突破600个（图1）。

图1 2016-2020全球超大型数据中心数量发展趋势/亿美元

从全球数据中心市场规模发展态势分析。全球市场规模平稳增长，基本保持在年均约10%的增长速度。2018年全球数据中心市场规模近515亿美元，同比增长10.5%，预计2020年全球将突破600亿美元（图2）。全球数据中心主要集中分布在美国、欧洲、日本、中国等地区，其中美国起步早，在全球市场份额最大为40%，中国为8%（图3）。相比较，中国的数据中心发展空间很大。

图2 全球数据中心市场规模预测/亿美元

图3 2018年全球数据中心市场结构

从国内数据中心市场规模发展态势分析。随着国内数据中心市场进入成熟期，互联网企业IDC应用场景比较稳定，传统企业数字化转型占比日趋提升，近两年IDC市场持续增长、增速趋缓。随着2020年国家加快“新基建”机遇来临，以及5G、物联网等终端侧应用场景技术演进与迭代，IDC市场需求随之拉升。预计2020年，中国IDC市场将迎来新一轮大规模增长，市场规模将超过2000亿元（图4）。

图4 中国数据中心市场规模预测/亿美元

从国内数据中心建设布局来看，其以市场需求导向、资源环境优先、区域统筹协调、多方要素兼顾、发展与安全并重为原则。从工信部统计数据来看，经济发达、信息化需求量大的广东、上海、北京数据中心建设占比最高，分别为20.8%、12.8%、9.6%。气候环境资源优越、信息化需求一般的内蒙古、贵州，受政府政策扶持和引导，数据中心建设快速增长，占比也相对较高，分别为8.0%、4.8%（图5）。

图5 大规模数据中心区域分布现状

4.2 数据中心建设面临的挑战

第一，建设投资大。数据中心建设成本很大，其投资主要有：土地成本、建筑建造工程、市电引入工程、机电设备工程（动力设备、空调设备、配套设备等）、室外工程、辅助用房等。据《人民邮电》报今年上半年报道，我国某数据中心建设规模为2000个机架、总投资5.2亿元，那么该数据中心的综合造价为26万元/机架，与我们统计分析的数据中心单位造价基本接近。一个中小型数据中心（3000个机架以下）投资需要几亿元，大型数据中心（3000～10000个机架）一般需要几亿～二十几亿元，超大型数据中心（机架10000个以上）需要几十亿甚至上百亿元。作为公益型数据中心建设主力的通信运营商近两年业务收入增长乏力，利润增长困难并出现下滑趋势，部分省区通信运营商甚至出现负增长。因此，通信运营商就全国全社会的数据中心需求而言，缺乏足够的建设资金，只能建设一部分数据中心，在为信息通信业务和自身信息化需求服务的同时，为社会提供一部分云计算、大数据等信息化服务。

第二，运维成本高。数据中心属于高能耗信息基础设施。一个拥有1000台高密度机架的小型数据中心，总功耗是21000 kW，需要2个110 kV变电所同时供电才能满足，全年满负荷能耗将达到18亿千瓦时[2]。那么具有3000个以上机架的大型数据中心，其巨大的能耗可想而知。因此巨大的能耗成本是数据中心最主要的运营成本。

第三，土地成本较高。一个数据中心占地至少需要几十亩，大型数据中心需要几百亩、甚至上千亩。多年来数据中心建设没有享受划拨地的用地政策，采用出让地的拿地方式，需要支出很大的购地费用，这大大增加了数据中心的建设成本，制约了数据中心的发展。

5 加快数据中心发展的主要思路

本文认为，要加快数据中心这一领域新型基础设施建设，应重点做好三方面工作：一是政府的定向政策支持；二是做好全国数据中心的总体布局空间规划；三是形成多元化投融资渠道，采取多种建设模式。

6 数据中心的建设模式

在社会主义市场经济条件下，数据中心建设已形成多元化投融资建设模式。党的十八大和十九大均指出：让市场在资源配置中起决定性作用，更好发挥政府作用。依据中央这一精神，面对数据中心的巨大市场需求，数据中心建设必然会继续沿着多元化投融资建设模式发展。数据中心的建设模式可以归纳为四类：

（1）通信运营商建设模式

通信运营商自筹资金投资建设业务类数据中心，类型有云计算数据中心和边缘数据中心。根据通信运营商普遍服务的特点，特别是国家提出的提速降费政策要求，通信运营商对社会提供的通信和信息化服务具有公益性特征，因而通信运营商建设的数据中心属于公益型新型基础设施属性，应得到政府政策支持。

（2）互联网运营商建设模式

互联网运营商（如BAT等）投资建设的商务类数据中心。互联网运营商多以电商、游戏、搜索、云计算服务以及软件开发为主营业务，其投资建设的数据中心用以支撑其主营业务或向社会企业提供托管、租赁等业务，以盈利性为目的，具有自用属性和商业属性。

（3）政府建设模式

政府投资建设政务类数据中心。这类数据中心多用于电子政务、智慧城市等领域，具有明显公益属性，属于公益型新型基础设施，由政府主导建设、运营、管理。建设方式为政府直接投资建设、或PPP建设模式等。

（4）其他社会投资者建设模式

其他社会投资者（或称第三方投资）建设模式，指专业从事数据中心的建设、运营、管理和维护，向社会各企事业提供托管、租赁等服务，以盈利性为目的，具有商业属性及自用属性。

7 数据中心建设应得到政府定向支持政策

2020年3月4日中共中央政治局常委会会议再次明确强调：加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。这对数据中心建设无疑是非常强劲的“东风”、非常有力的支持态度。要将中央加快“新基建”的支持态度转化为政府主管部门现实行动，本文认为并建议：对于公益型数据中心，基于其新型基础设施定位，政府有关主管部门应采取以下支持政策。

（1）得到国土空间规划和城市规划保障。基于新型基础设施的定位，国土空间规划主管部门应给予数据中心建设应有的城市规划管理保障。数据中心建设用土地应及时地、严格地纳入控制性详细规划，纳入基础设施黄线管理。

（2）获得划拨地的用地政策。基于新型基础设施的定位，政府国土、规划、自然资源等主管部门应对公益型数据中心建设用地采取划拨地的用地政策，即：公益型数据中心所用土地应采用划拨方式，而不是出让方式，从而为数据中心建设发展创造有利条件，有效降低建设成本。

（3）适时征收新型基础设施建设附加费。为解决建设资金不足问题，应基于新型基础设施投资巨大、赢利困难的公益性特点，学习民用机场等基础设施做法，建议在完成新冠疫情防控、经济与社会恢复正常后，适时从通信资费中征收新型基础设施建设附加费，专项用于5G网络和公益型数据中心建设。

（4）适时开征数字服务税。学习英国、印度等国做法，建议在完成新冠疫情防控、经济与社会恢复正常后，适时开征数字服务税。征收对象：向中国大陆用户提供社交媒体、搜索引擎、网络游戏、在线营销等服务的国内外互联网公司。为保护中小微互联网公司，建议设置两档起征基数，对年收入在第一基数以下的公司不征收数字服务税。当这些互联网公司来自中国大陆用户的年收入达到第一基数时，超出第一基数部分按1%的税率征收数字服务税；当来自中国大陆用户的年收入超过第二基数时，超出第二基数部分按2%的税率征收数字服务税。具体征税基数标准建议政府部门详细统计分析后综合参考国内外情况确定。该部分税收收入主要用于支持通信运营商或政府部门投资建设的公益型数据中心。

（5）获得用电优惠政策。数据中心是发展数字经济的重要支撑，为数据这一新的生产要素提供基础，进而广泛推动新经济发展、支撑新业态成长。基于数据中心的地位、作用和耗电量巨大的特点，建议各地政府、供电部门制定针对性的数据中心用电优惠政策，适度减轻公益型数据中心企业压力，促进信息化和大数据产业可持续发展。