AI算力扩张撞上水资源约束：数据中心选址与冷却方式正在改写

说起AI基础设施，多数人最先想到的瓶颈是电力缺口。这场竞赛的资源叙事似乎只围着这一个主角转，可很少有人留意到，水可能是一堵更早撞上的墙。

10月29日至31日，第十三届十如对话在桂林举行，主办方为十如研究院，近300位来自商、学、研、生态保育与艺术领域的嘉宾到场参与。这个论坛从2014年起就在桂林举办，面向各领域意见领袖和专业人士，做的是跨界交流，主题聚焦可持续发展的前沿理念与创新实践。创办以来，对话涉及过文化、教育、科技创新，也谈过城市规划、医疗健康和数字化转型。今年的主题定为“以水为脉，互联共生”。

本届对话单设了一个分论坛，名为“水与智慧：见水知势”，讨论的正是AI基础设施建设与水的关系。国际可持续发展研究院（IISD）高级研究员、中国环境与发展国际合作委员会（CCICED）外方首席顾问魏仲加在论坛上指出，大量规划中的数据中心恰恰坐落在水资源紧张的地区。CWR（中国水风险）创始人兼总监陈云华补上了一个更难察觉的维度：各类水风险演变的速度在加快，而水是人们感受气候变化最直接的方式。

AI正在和人类抢水喝

算力中心为什么这么能喝水？先看散热。芯片几乎把吃进去的每一度电都变成热，AI服务器机柜的功率密度则从传统机柜的3—10千瓦涨到了30—100千瓦。热量集中的速度，早就超出了风冷能搬运的限度。眼下最经济的散热介质就是水：让水蒸发，吸热带走热量。按水的汽化潜热约2260千焦/升折算，蒸发一升水大约能带走0.6千瓦时的热量，省下的电费立竿见影，代价是这升水从流域里彻底消失。

Rystad Energy预计，全球数据中心冷却用水将从2025年的约2220亿升涨到2030年的最高6440亿升。北京理工大学团队的预测模型给出了另一个刻度：到2030年，我国数据中心年耗水量将达2628.8亿升，约相当于19个西湖。

西湖的面积其实有限，症结不在总量，而在魏仲加提到的布局问题。他在十如对话现场说，不少规划中的数据中心的选址，恰好落在水资源吃紧的地方。一座中型数据中心一天要喝掉约100万升水，其中多半在冷却环节蒸发，回不到当地水系；这些水又常常和居民饮水、农田灌溉取自同一处水源。

凤凰城-梅萨都会区在全美数据中心密度上仅次于北弗吉尼亚，96座主要数据中心里挤着AWS、苹果、谷歌、微软和Meta。亚利桑那眼下正遭遇科罗拉多河流域1200年一遇的大旱，2024年联邦政府刚砍掉它51.2万英亩英尺的供水配额。

“星际之门”（Stargate）把旗舰园区设在得州阿比林，整园负荷约900兆瓦，建成后“全球最大AI超算集群”的纪录将被它改写。2025年9月Altman到访，美联社的报道留下两个细节：当时现场气温36摄氏度，而阿比林居民每周只准给草坪浇两次水。

国内的故事是同一个版本：乌兰察布人均水资源不足全国平均的四分之一，却聚集了超80座数据中心。

87%比35%

世界经济论坛的报告估计，全球约45%的数据中心设施位于高水压力地区。把选址模型摊开，缺水地区的优势一目了然。

头一项是电。庆阳的绿电价格比东部低30%到50%，中东光伏电价更是长年稳坐全球最低。对动辄数百兆瓦的算力园区而言，电价上的这点差距，直接决定能不能活下去。

第二是气候：低温干燥的环境意味着自然冷却的效果大幅提升，PUE（电能使用效率）压得极低，制冷的电费也可以大幅省掉。

第三项是土地与政策。缺水的地方多半人烟稀少，地价低、地块大、灾害风险小，再叠上税收减免和招商绿灯，自然成了算力中心选址时最青睐的对象。

而在这套选址模型里，水几乎没有权重。

还是世界经济论坛的调研：挑冷却方案时，87%的运营商把省电放在心上，考虑省水的只有35%，行业把什么排在前面一目了然。这种惯性来自衡量工具——电的时代留下了PUE这把尺，而衡量水耗的WUE（水利用效率）至今在决策清单上排得靠后。

数据中心可以建在电网能覆盖的任何角落，电不够能从远处调、也能买绿电。水却换不来，取的是哪条河、哪片地下水，就得认那里的水位。在水本来就紧的流域，按“省电优先”的思路选蒸发冷却，等于拿当地最缺的资源去换当地最便宜的资源。

世界经济论坛大中华区自然与气候议程负责人胡悦的看法是，在水资源稀缺的流域，资源优先级该反过来排——先确保少用水，再讨论能效。十如研究院委员会主席李效良也讲，缺水地区若没有水平衡和回补的意识，供应链竞争力撑不久。

改善正在发生

智利圣地亚哥郊区的Cerrillos，曾有一个谷歌2亿美元的数据中心项目落地。原来的冷却方案一年耗水约70亿升，顶得上当地约8万居民一年的用水量。圣地亚哥当时已连年干旱，2022年起开始限水。2024年2月，智利环境法院部分撤销了项目许可，要求评估时把气候变化对圣地亚哥含水层的影响算进去。到同年9月，谷歌宣布项目暂停，冷却系统改走风冷。

乌拉圭卡内洛内斯另一个拟建的数据中心项目，冷却塔每天要耗约760万升饮用水，乌拉圭环境部给出的说法是，这相当于5.5万人的日生活用水。审议恰好撞上该国约70年一遇的大旱，首都蒙得维的亚一度进入用水紧急状态。审议的结果是：2024年7月改造方案获批，规模砍到原计划的三分之一，水冷全部改成风冷。项目2024年8月底开工，到今年夏天工程已接近尾声。

techUK与英国环境署的调查显示，英格兰过半数据中心已采用无水冷却，64%的站点年用水量低于1万立方米，堪比一座休闲中心。AWS、微软、Meta公布的WUE分别约为0.12、0.27、0.19升/千瓦时，比率在逐年改善。

算力中心耗水这件事，国内的重视程度也在往上走。今年10月，最高层到乌兰察布考察，明确提了“算水协同”。地方细则很快跟上：《内蒙古日报》报道，乌兰察布算力中心的生产用水不许抽地下水当冷却水，当地给数据中心供的只有限量中水。央视网报道还提到，优刻得等企业把冷却系统换成抽室外冷风给服务器降温，按他们自己披露的口径，整体节水率超过92%。

分母越摊越大，效率追不上

比率在降，总量却在涨。微软和AWS的WUE改善同期，总用水量仍在往上走。Rystad Energy的预测里，全球数据中心冷却用水量五年内会增长近三倍。两条曲线，一条向下，一条向上，而向上那条更陡。

于是有声音提出，解法得往前移：与其事后补救，不如在选址之初就把水当成核心指标。本届十如对话上，胡悦引用了世界经济论坛一份关于可持续、有韧性的人工智能基础设施的行动指南，给出四条设计原则：首先压减用水量；条件允许时优先采用雨水、再生水这类非饮用水源；结合本地条件权衡冷却中能源与水的取舍；建立能衡量真正重要事项的指标。

这四条讲的是“怎么少用水”，可已经用掉的水还牵涉补偿。陈云华提出一条原则：水从哪儿取，就该回补到哪儿——用掉多少，就得设法还回去多少。难处在于，“水正效益”这类回补目标至今没有统一的衡量口径。数字孪生等新技术倒是提供了思路：对河流做数字化监测，摸清不同降雨条件下的水流状况，再据此调配水资源。

再往上一层，魏仲加把话题拉到整个系统的治理：水要按流域统筹，不能头痛医头、脚痛医脚，数据中心的用水量也该纳入这样的统一规划。他举了中国的长江流域规划和海绵城市作例子：把水当作相互关联的系统来治理，实实在在增强了气候韧性，也给世界提供了有益借鉴。

从少用，到回补，再到系统治理，这套思路在实际操作中也有印证。工程师陈聪参与设计过怀来、中卫、乌兰察布多座数据中心的冷却方案，他在接受媒体采访时说：“现在业内做数据中心方案，一定要看水从哪里来，用到哪里去。”

以后聊起AI基础设施，多数人先想到的恐怕还是电力缺口。但下一座数据中心能不能落地，水资源论证或许会从环评附录，挪到选址报告的前几章。