数据中心投资收益分析

0 前言

随着带宽接入速度的日益提升及移动互联网业务的飞速发展，互联网产业出现爆发式增长，社交网络、在线视频、电子商务、物联网、云计算等新技术、新业务催生了前所未有的大数据。IDC发布的数字宇宙研究报告（Digital Universe）显示，2013—2020 年，全世界所产生的数据量将超过40 ZB（泽字节），这相当于地球上每个人产生5 200 GB 的数据。海量数据的存储和处理引发的业务需求拉动了数据中心的大规模建设。电信运营商具有互联网基础资源优势，在数据中心市场居于主导地位，目前市场份额约为1/3。本文旨在从运营商角度，对大型数据中心的综合效益方法进行分析研究。

1 数据中心在互联网产业中的作用

互联网由主机和网络构成，基本作用是加速信息的流动和共享。主机的作用是存储和处理数据，网络的作用是传输数据。数据中心是将主机大规模集中部署，发挥集约协同效应和复用共享效应，应对海量数据的存储和处理需求。

互联网进入Web 2.0 时代之后，每个互联网用户都可以直接参与制作和发布内容，每台计算机都可视为一个主机。随着数据量的急剧增加和网络的宽带化、泛化，数据中心的作用更加突出。目前，信息正如水、电、气一样成为我们生活不可或缺的一部分，负责存储数据和处理数据的数据中心类似水库和自来水厂，属于互联网极为重要的基础设施；骨干传输网和接入网相当于自来水骨干管道和楼内管道，负责将数据中心的信息提供给最终用户。2013 年中国数据中心市场规模已达262.5亿元，国内云计算市场收入规模达1 174.12亿元，3年间，年均复合增长率将达到91.5%。

2 数据中心建设成本

数据中心建设主要有楼宇式、仓储式、集装箱式3种模式，其中楼宇式数据中心使用周期长、易于维护、安全可靠，是目前运营商应用最多、最成熟的建设模式。楼宇式数据中心需要具备一定规模才能有效降低建设成本，另一方面，受到供电、消防等方面的制约，单体建筑规模并非越大越好，根据目前建设情况，20 000～40 000 m2属于较为合理的范围。以下主要就此类型的数据中心进行成本收益分析。

数据中心建设成本主要包括建筑工程、楼宇设备、空调系统、变配电、通信电源、备用电源、机柜及其他投资。其中变配电投资包括10 kV 外市电引入，之上的110 kV变电站属于电力基础设施，不纳入数据中心建设成本。土地成本各地差异较大，当地政府一般给予不同程度的招商引资优惠政策，很多地方土地成本非常低廉甚至免费，故本文不将其专门计列。基于实际项目操作中存在的资金筹措和资金来源问题，一般在项目立项时需要考虑财务成本。本文重点讨论评估模型，因此将其纳入后面的评估模型考虑，以便更为清晰地与投资收益率等指标进行对比。根据某运营商在建大型数据中心的情况分析，按照4 kW 功率折算，建设标准参考Tire 3 和Tire 4，单机架初始投资为19.2 万元，平均每千瓦投资4.8万元，各专业投资如图1所示。

图1 单机架分专业初始投资

由图1 可以看出，包括变配电、通信电源、备用电源在内的电源系统投资最高，其次为建筑工程和机房配套工程，之后是包括空调主机、空调管网、空调末端在内的空调系统。

3 数据中心运营成本

数据中心运营成本分为固定成本和可变成本，固定成本主要指各类固定资产折旧，可变成本主要包括人工成本、运维成本、环境电费和IT 电费。固定资产参考财务折旧方法及实际使用情况，确定折旧年限。建筑物折旧年限较长，按照30 年计提；楼宇、空调、机柜等设备按照6年计提，机房基础配套设施按照10年计提，电源设备根据不同种类分别按照8 年、10 年、15年计提。根据上文初始投资成本及折旧年限，考虑3%的固定资产残值，得到单机架固定资产折旧分摊数据（见图2）。

图2 单机架分专业固定资产折旧

由图2可以看出，由于折旧年限不同，单机架固定资产折旧分摊与图1中的初始建设投资排序并非完全一致。折旧分摊最高是电源系统，其次是空调系统，之后是机房配套工程。

数据中心人工成本主要指运营维护人员及管理人员的全口径用工费用，参考某运营商2014年平均人工成本及数据中心机架与人员配比情况，估算单机架人工成本约为0.51 万元/年；参考现有运维成本占比，估算单机架维护成本约为0.5万元/年。单机架IT电费可以根据机架功率密度和电价计算。数据中心一般按照大工业用电价格执行，具体价格各地不同。根据目前大型数据中心选址情况，用电价格平均按照0.6 元/kWh计算，由此计算，单机架IT电费2.1万元。参考目前在建大型数据中心PUE，可以计算单机架环境电费为1.68万元。综合以上固定成本及可变成本得到单机架运行成本为6.61 万元/年，剔除IT 电费为4.50 万元/年，图3示出的是单机架运行成本构成。

图3 单机架运行成本构成

4 数据中心收益

数据中心效益包括经济效益和社会效益。社会效益一是通过数据中心实现数据集中存储和处理，加速信息流动及共享，提高社会运行效率；二是通过基于数据中心的云服务实现“瘦客户端”，减少桌面终端的配置，产生硬件复用效应，提高资源利用率。本文重点在于经济效益分析，社会效益不再详细论述。

对于基础运营商，数据中心经济效益包括直接收益和间接收益。其中直接收益包括机柜出租收益和增值业务收益；间接收益包括端口出租收益和结算收益。

根据目前IDC 业务发展现状，按照前文所述功率密度和建设标准，机架出租收益约为4.8万元/年（不含IT电费）。

数据中心增值业务主要包括IP 出租、域名解析、CDN 加速、防火墙、数据备份、防DDOS 攻击、负载均衡、流量监控、流量清洗、安全监控、应急响应等，根据目前增值业务发展情况，按照收入占比10%估算，每年收益约为0.66万元。

数据中心带来的带宽收益参考某运营商目前单机架消耗平均带宽及端口出租市场价格估算，每年约为2万元。

根据经验值，单机架带宽按照30%的平均利用率计算。鉴于中国电信、中国联通宽带接入市场份额接近90%，可以假设数据中心10%流量经由付费方网络产生。参考互联网交换中心网间结算办法及结算标准变化趋势，按照每月10 万元/G 计算，单机架结算收益为0.36万元/年。

此外，如果机架出租价格包括IT 电费，一般IT 配电容量实际使用率不足100%，剩余部分可以纳入收益；同时，考虑到电费增值税率17%、增值电信业务增值税率6%且运营商增值税抵扣不足，11%的差额部分也可作为收益考虑。以此计算，IT电费间接收益约为0.32万元。

图4示出的是单机架收益构成。

图4 单机架收益构成

5 数据中心财务评估方法

数据中心作为企业投资项目，主要目的在于获取财务回报。常用的项目财务评估方法均可用于评估其可行性和盈利能力，包括静态投资回收期法、动态投资回收期法、净现值法、内部收益率法等，不同评估方法各有其侧重点和优缺点。

表1 不同评估方法对比

表1示出的是不同评估方法的对比。

根据前文成本收益分析数据，计算期按照10年计算，折现率按照同期银行贷款利率5.25%计算，得到静态投资回收期6.0 年，动态投资回收期7.9 年，净现值2.7 万元，净现值率15%，内部收益率8.4%，对于大型投资项目而言，以上财务评估指标均属于可接受范围。

6 结束语

根据以上分析，数据中心从投资回收期、投资回报率等财务评估角度可行，且对于企业数据业务发展具有战略价值，并可带来一定社会效益。对于具体数据中心建设项目，可以参考本文中的成本、收益分析方法，应用净现值率法进行财务评估。

［1］ 钟景华，朱利伟，曹播，等. 新一代绿色数据中心的规划与设计［M］.北京：电子工业出版社，2010：431-445.

［2］ 张厂明，陈冰，张彦和.数据中心基础设施设计与建设［M］.北京：电子工业出版社，2012：6-18.

［3］ 林小村，马玉林，翁小云.数据中心建设与运行管理［M］.北京：科学出版社，2010：22-32.

［4］ 顾大伟，郭建兵，黄伟.数据中心建设与管理指南［M］.北京：电子工业出版社，2010：180-220.

［5］ 康楠. 数据中心系统工程及应用［M］. 北京：人民邮电出版社，2013：41-49.

［6］ 国家发展改革委，建设部.建设项目经济评价方法与参数［M］.北京：中国计划出版社，2006：56-80.

［7］ 罗明伟.电信竞争规则与市场监管［M］.北京：人民邮电出版社，2014：140-180.

［8］ 党耀国，米传民，王育红.投资项目评价［M］.北京：科学出版社，2010：180-210.

［9］ 徐昊，马斌.时代的变换［M］.北京：机械工业出版社，2015：84-97.

［10］李开复.与未来同行［M］.北京：人民出版社，2006：128-130.

［11］周文.2020年全球数据总量［EB/OL］.［2015-08-29］.http：//www.chinabyte.com/.

［12］中国IDC 圈.2013 年中国IDC 市场规模［EB/OL］.［2015-08-29］.http：//www.idcquan.com/.

［13］中国物联网.2013 年云计算规模［EB/OL］.［2015-08-29］.http：//www.tj863.org/.

［14］光通讯网. 中国宽带市场深度报告［EB/OL］.［2015-08-29］.http：//fiber.ofweek.com/.

［15］中华财会网. 2014 年固定资产折旧年限最新规定［EB/OL］.［2015-08-29］.http：//www.e521.com/.