近年来,随着人工智能技术的迅猛发展及数据需求的爆炸式增长,全球数据中心的建设规模不断扩大。这些高度依赖计算能力的设施不仅需要大量电力支持,同时也消耗了惊人的水资源量,用于维持设备的正常运行和冷却。然而,尽管数据中心的用水量巨大,业内多数企业对外披露的用水数据却寥寥无几,令公众和监管机构难以全面评估其环境影响。数据中心主要通过冷却系统直接使用水资源。服务器与路由器在处理海量数据时产生大量热量,冷却水通过管道输送至设备周围,吸收热量后蒸发或被冷却后循环使用。部分采用蒸发式冷却系统的数据中心,则需要持续供应冷水,蒸发后水资源难以回收,造成明显的水资源消耗。
同时,水的间接消耗同样不可忽视。数据中心耗电巨大,而电力生产过程,尤其依赖化石燃料的发电模式,需要耗费大量水资源,形成间接用水。这一部分用水量甚至远超过直接冷却用水。2024年劳伦斯伯克利国家实验室的报告指出,2023年美国数据中心直接冷却用水规模达到170亿加仑(约640亿升),预计到2028年有可能增长至两倍甚至四倍,而间接用水则高达2110亿加仑(约8000亿升)。面对如此庞大的用水压力,数据中心纷纷选择水资源相对丰富且气候凉爽的地区落地建设。例如美国五大湖地区,因其丰富的水资源和宜人的气候,成为众多大型数据中心的优选之地。
该区域超过4000万人口依赖五大湖的水源,同时其经济活动规模达到6万亿美元,数据中心的入驻无疑令水资源分配与环境保护面临新挑战。数据中心的水消耗往往占到当地社区可用水量的显著比例。在部分案例中,单个数据中心的用水量甚至超过了所在地区居民数日甚至数周的生活用水。如此高强度的水资源抽取可能导致地下水位下降,水质恶化以及对生态环境的长期影响。尽管数据中心用水的重要性日益突显,但多数数据中心运营商对外公开的数据极其有限。据研究者分析,企业在年报和可持续发展报告中的披露大多不完整且标准不统一,造成外界难以准确了解其真实用水状况。
顶尖科技公司中,亚马逊尽管年年发布可持续报告,但未具体披露数据中心的水使用量。微软对整体业务的水资源消耗有所统计,却未细化到数据中心部分。相比之下,Meta和谷歌的披露相对详细,谷歌更是提供了各个数据中心的具体用水量。谷歌2023年全球运营中共消耗了64亿加仑水(约242亿升),其中95%由数据中心消耗。在美国爱荷华州的Council Bluffs数据中心,更是独占10亿加仑用水,数量相当惊人。相较而言,采用空气冷却的德克萨斯Pflugerville数据中心只有约1万加仑的用水量,体现了不同冷却技术对水资源需求的巨大差异。
然而,这些披露仍未涵盖电力产生过程中的间接用水,实际的用水总量可能远超公开数据。数据中心用水的增长趋势与人工智能、云服务需求的增加紧密相关。随着新一代技术如生成式AI的普及,数据处理需求暴增,动力与冷却设施的能耗和用水将持续攀升。一些专家警告,若不制定明确监管和透明度要求,数据中心可能成为未来水资源紧张和环境压力的重要诱因。针对这一问题,学术界和环保组织呼吁科技公司提升用水数据披露的透明度,采用节水冷却技术,并优先使用可再生能源以减少电力相关的间接水足迹。同时,地方政府和监管机构应加强水资源管理,根据社区承载能力科学规划数据中心布局,避免过度消耗和生态影响。
新兴的冷却技术如液冷、空气冷却以及混合冷却方案为降低水消耗提供了可能。虽然液冷系统初期投资较高,但因能显著减少水和能量使用,正逐渐被业界关注。此外,优化数据中心节能设计,提升设备能效,合理调节运维参数,也有助于缓解水资源消耗压力。水资源作为全球重要战略资源,其可持续管理对于支持数字经济健康发展至关重要。数据中心作为新兴大用户,其水足迹的透明化与管控,构成数字时代环境治理的重要方向。伴随技术演进与政策推进,未来数据中心有望实现节水与高效运营并重,助力行业绿色转型。
简言之,数据中心用水问题不容忽视。面对庞大的直接和间接用水,社会各界需共同推动企业公开用水信息,创新节水技术与管理办法,保障水资源安全和生态环境可持续。透明度的提升不仅利于公众监督,也将推动企业践行社会责任,促进数字经济与自然环境的和谐共生。 。
