随着人工智能产业的爆发式增长,全球数据中心建设进入狂热期。然而,一项最新研究指出,AI数据中心的实际用水量远高于企业公开披露的数字——发电环节的间接用水已成为被严重低估的“隐形水耗”。业界呼吁,在追求AI算力提升的同时,必须正视水资源这一关键环境约束。

直接用水:冷却系统是“水老虎”

数据中心的运行需要大量电力,而电力设备会持续产生巨大热量。为保证服务器稳定运行,液冷、蒸发冷却等降温手段必不可少。据国际数据中心权威机构Uptime Institute统计,一个典型超大规模数据中心(100兆瓦容量)每年直接冷却用水可达数亿升,相当于数千个标准奥运游泳池的水量。

以微软为例,其2023年环境报告显示,公司全球数据中心直接用水量同比增长约34%,达到近8亿升。谷歌、亚马逊等巨头也均报告了显著的水耗增长。然而,这些数字仅仅包含用于冷却的“直接取水”。

间接用水:发电环节才是“大头”

更令人担忧的是,数据中心消耗的电能背后隐藏着更大的水足迹。根据美国劳伦斯伯克利国家实验室的最新建模分析,如果考虑发电环节(尤其是化石燃料和核电站)的冷却用水,数据中心的综合水耗将是企业自报数字的3至5倍。

“发电需要大量水。例如,一座燃煤电厂每发1千瓦时电,大约消耗1.8升水用于蒸汽循环和冷却。”能源与环境咨询公司ICF分析师指出,“即使采用可再生能源,如太阳能和风电,虽然运行阶段无水耗,但制造光伏板和风机叶片的过程仍然消耗大量水资源。”

这项研究还发现,AI训练所需的计算集群相比传统数据中心耗电更集中、更密集。以训练一次类似GPT-4级别的大模型为例,其电力消耗约相当于数千户家庭年用电量,对应发电环节的间接用水量则高达数十万升——这一数字通常不会出现在任何企业披露报告中。

企业披露:缺口明显,标准缺失

目前,绝大多数科技企业只统计运营层面的直接用水量(Scope 1和Scope 2中的部分),对于供应链上游发电产生的间接水耗(Scope 3)几乎不予披露。而按照全球报告倡议组织(GRI)和可持续发展会计准则委员会(SASB)的标准,企业应逐步将范围三间接排放纳入报告,但水资源披露的强制性仍远低于碳排放。

“水资源披露缺乏统一的计算方法和强制性要求,导致企业有选择性地报告。”绿色和平组织水资源项目负责人表示,“许多AI数据中心的实际水足迹被严重低估,这给干旱地区的水资源管理带来了巨大压力。”

水资源压力:AI的扩张与缺水地区重叠

更令人担忧的是,AI数据中心的选址往往倾向水电价格低廉、气候凉爽的地区——而这些地区恰恰多是水资源紧张地带。例如,美国亚利桑那州、智利、印度部分邦,以及中国的内蒙古、甘肃等地区,数据中心集群正快速扩张,而当地居民和农业用水已经捉襟见肘。

今年早些时候,内蒙古乌兰察布市因数据中心大量取水导致地下水位下降引发争议。一位当地水务局官员匿名表示:“一个20兆瓦的数据中心每年用水量相当于一个小型县城的生活用水。如果不加控制,后果不堪设想。”

破局:技术创新与全链条透明化

面对日益严峻的水资源挑战,业内正在寻求解决方案。一方面,推广更高效的冷却技术,如直接芯片级液冷、废热回收循环利用,可大幅降低直接水耗。另一方面,行业呼吁建立全生命周期的水资源核算标准,要求数据中心企业披露发电间接水耗,并将水资源利用效率(WUE)与水风险指数纳入投资决策。

谷歌已承诺到2030年在水资源压力地区实现“水正效益”——即补充超过其消耗的淡水。微软则提出“水积极”目标,计划在2024年前将直接水耗强度降低50%。然而,对于占比更大的间接水耗,目前尚无具体目标。

专家指出,AI的未来不应以牺牲脆弱的水环境为代价。随着全球气温升高、水资源日益稀缺,数据中心的水资源管理必须从“隐形”走向透明,从“被动应对”转向“主动规划”。否则,AI的算力竞赛终将面临来自大自然的“水源瓶颈”。