AI数据中心耗水量远超企业披露 发电间接用水成巨大隐形消耗

2026年07月06日 14:58
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来源/中国能源网 责编/LaosijiAming 老司机阿明

7 月 5 日消息,据华尔街日报报道,微软、谷歌、亚马逊等科技巨头预计在今明两年合计投入1万亿美元(这按当前汇率约合6.79万亿元人民币),以此来开展人工智能基础设施建设工作。受到数据中心供电方式的影响,部分地区企业实际的耗水量会远远高于它们对外披露的数值,而且在未来数年时间里,这类企业的用水需求还将快速地攀升。

这些企业每年均会发布可持续发展报告,其中会对旗下数据中心所消耗的现场用水量进行披露。但是,在一众行业巨头之中,只有Meta除了对厂区直接用水开展统计之外,还会对为其供电的发电站所产生的间接耗水量进行核算。

目前仍没有任何法律能够强制企业对全部用水情况开展完整披露工作,其中既涵盖了直接用水,也包括了间接用水。美国劳伦斯伯克利国家实验室在2024年发布的一份分析报告显示,美国数据中心的间接耗水量长期以来约为厂区直接耗水量的12倍。

业内专家正在对美国史上规模最大一轮基建热潮所带来的用水需求开展测算工作,他们对此提出警示,认为这一趋势可能会导致各地区对本就日益稀缺的水资源展开争夺。

谷歌公司最新发布的2025年可持续发展报告具备了重要参考价值。该报告指出,公司全年耗水量达到109亿加仑,较2024年上涨34%,其中几乎全部用水均用于数据中心的冷却过程。

然而,为这些数据中心供电的发电环节,又会消耗多少水资源?间接用水量所存在的差异极大,这完全取决于发电方式:燃煤以及核电发电的耗水量巨大,天然气发电耗水量更少,而太阳能、风能等可再生能源发电则几乎无需消耗水资源。

今年早些时候,阿姆斯特丹自由大学的研究员亚历克斯·德弗里斯-高发表了一篇论文,其中指出谷歌的间接耗水量约为其直接耗水量的三倍。

一个复杂的关键变量在于:如同亚马逊以及苹果公司所采取的做法一样,谷歌采购了足量的可再生能源,以便匹配其自身全部用电总量。这一做法并不代表企业所使用的每一度电均直接来自光伏或风电发电,然而谷歌却能够借助这一方式来宣称,其所依靠的是几乎不会消耗水资源的低碳清洁能源,从而抵消自身电力消耗。

不少批评者(其中包括2025年联合致信政府的16个州总检察长)提出观点认为,运用可再生能源来抵消化石能源发电的过程,并不等同于真正替代了化石能源的产能;而可再生能源信用凭证同样也无法抵消特定区域内的水资源消耗。以具体例子来说,即便内华达州河流完全干涸,密歇根州所拥有的充沛水资源也无法提供任何实际帮助。

Meta公司在2024年所产生的间接耗水量达到了190亿加仑,这一数值是其直接用水量的20倍以上。Meta公司制定了“2030年实现水资源正向平衡”计划,该计划的核心举措包含了水资源修复项目,然而并未出台针对于间接耗水所开展的治理方案。

无独有偶,微软宣布将要开展零用水数据中心的建设工作,并承诺打造“优先惠及社区的人工智能基础设施”,其中包含了“补水量超过取水量”的目标,这也是其多年以来所持续推进削减用水计划的一环。和Meta一样,微软仅对厂区直接用水进行统计。

亚马逊近期表示,旗下数据中心在用水效率方面达到了行业平均水平的7倍,距离每取用一加仑水、回补一加仑水的目标已完成75%的进度。该数据同样未计入企业间接耗水量。

亚马逊一名发言人表示,公司清楚认识到了能源与水资源之间的关联,这也正是其在全球布局700余个风电以及光伏项目的重要原因。

“土地廉价、电价低廉”催生选址矛盾

耶鲁大学环境经济学教授肯尼斯·吉林厄姆对此作出了解释,企业以往之所以不披露间接用水,主要原因在于两个方面:一是数据中心与发电厂往往相隔较为遥远;二是在水资源不紧张的区域,间接用水问题所产生的影响较为有限。

宾夕法尼亚州荷马市,一座废弃燃煤电厂旧址正在开展大型数据中心综合体的建设工作,配套建设自有天然气发电厂。匹兹堡大学研究与推广机构匹兹堡水资源协作中心负责人乔纳森·伯吉斯表示,该项目发电量得以提高,但整体耗水量其中包含数据中心冷却用水预计与此前保持持平。他补充说明,该区域水资源整体充足,这在一定程度缓解了用水压力。

《卫报》以及彭博社近期所开展的联合分析工作表明,美国约有三分之二的新建数据中心会落地于凤凰城等水资源紧缺的区域当中。

非营利可持续发展倡导组织塞雷斯所发布的2025年分析报告指出,当前凤凰城数据中心直接以及间接两方面的总用水量,占据了城市全年用水总量的3%;预计到2031年,这一占比将会突破20%,其规模接近于全市居民养护草坪以及景观绿化的总耗水量。

报告同时指出,凤凰城所用部分电力产自邻近的新墨西哥州,因而当地用水需求也将快速上涨。

全球水务巨头赛莱默首席执行官马修·潘恩指出,正是因为土地与电价处于较低水平,才会驱使数据中心选择密集布局在水资源高度紧缺的区域。他还补充说明,为满足人工智能算力需求,大量高耗水的老旧化石能源电厂(包括燃煤电厂等)被迫超期服役。

如今多数新建数据中心综合体都会配套自建“电表侧”天然气发电厂,其中部分机组规模十分庞大,例如微软未来将与雪佛龙在西德克萨斯地区合作建设电厂。Meta以及亚马逊也规划了专属离网天然气发电站,太空探索技术公司(SpaceX)以及其他数据中心建设商同样有此类布局。这类自建电厂虽然能够减少周边企业对电力资源的争夺,但是区域水资源仍需各方共享。

提升数据中心用水效率

英伟达近期宣称其已成功攻克数据中心在用水方面所遇到的难题,并展示了所采用的闭环冷却系统:该系统在设备完成初次注水之后,可以在运行全程中无需进行额外补水。耶鲁教授吉林厄姆对此作出评价,认为这套设计具备双重优势:既得以实现厂区直接用水归零的目标,也降低了冷却环节的整体能耗水平。

微软也计划对同类闭环冷却技术进行全面采用,并在2024年对外宣布,自2027年起,所有新建数据中心将会统一装配该系统。

但是劳伦斯伯克利实验室2024年发布的报告数据显示,绝大多数现有数据中心目前依然选用蒸发式冷却系统,这类系统虽然具备良好的节能效果但是在耗水量方面却处于极高水平。专家指出,对存量机房开展改造工作所面临的成本已经高到难以负担的程度。

英伟达可持续发展负责人乔希·帕克指出,即便数据中心运营端所面临的直接用水问题得以解决,人工智能产业的水资源压力依然会转移到发电环节当中,这一点是毋庸置疑的。

但他同时提出,在对人工智能数据中心能耗以及配套耗水量开展评判工作时,不能脱离整体行业大环境来进行:“美国其他工业的电力消耗,从未受到如此严苛的审视。”他还认为,人工智能技术反而能够帮助其他行业减少水资源消耗。

在人工智能算力基建扩张热潮之下,数据中心用水方面的问题备受关注,这一点实属必然。大量项目建设方刻意对信息进行隐瞒、广泛签署保密协议,这会进一步加剧公众的质疑以及不信任。气候咨询机构碳直达的数据显示,2024年至今,总规模1700亿美元的人工智能数据中心项目已受阻、停工或直接取消,而上述问题正是核心诱因之一。

研究员德弗里斯-高对此作出表示,在多数项目启动之际,对外所公开的信息仅有冰山一角,这使得公众根本无法掌握项目的完整情况。

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