AI总结
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核心结论：AI数据中心激增导致耗水量远超科技巨头公开报告的统计数据，主要原因是现有报告忽略了巨大的“间接耗水量”（即电力生产环节的用水）。
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结构逻辑：
- 现状揭示：AI算力扩张引发水资源消耗压力，直接用水量与报告不符。
- 核心症结：间接耗水量（发电耗水）往往被隐去，缺乏强制性披露法律。
- 案例分析：对比谷歌、Meta、亚马逊及微软的报告模式与用水特征。
- 未来风险：数据中心布局与水资源匮乏地区的重合性加剧环境争夺。
- 行业对策：闭环冷却技术与能源选择的局限性。
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关键信息：
- 关键数据：间接耗水量约是直接耗水量的3至12倍不等。
- 热点趋势：数据中心从“能耗”视角转向“水耗”视角；行业透明度缺失导致项目受阻。
- 行业板块：人工智能、能源产业、基础设施、水务管理。
- 相关公司：微软、谷歌、亚马逊、Meta、英伟达、赛莱默(Xylem)、SpaceX。
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核心问题导向：
- Q1：为什么企业报告的用水量数据不全面？ A：多数公司仅计算运营过程的直接用水，忽略了冷却电力来源（火电/核电）所需的间接水。
- Q2：AI基础设施建设面临何种制约？ A：由于透明度不足及水资源匮乏区选址策略，已引发监管质疑并导致部分项目被迫叫停。
正文
Meta位于亚利桑那州马里科帕县的数据中心园区内的大型水箱。
Meta位于亚利桑那州马里科帕县的数据中心园区内的大型水箱。 图片来源：Eduardo Barraza/Zuma Press
去年和今年，微软(Microsoft)、谷歌(Google)和亚马逊(Amazon)等科技公司在人工智能(AI)基础设施上的投资估计高达1万亿美元。在一些地区，这些公司的实际耗水量远超其报告的数据，具体差异取决于数据中心的供电方式。预计未来几年，它们的用水量还将快速增长。
这些公司发布的年度可持续发展报告包含了数据中心的用水量。但在这些科技巨头中，除了现场用水量之外，只有Meta将为其供电的发电站耗水量也纳入了统计。
目前尚无任何法律强制要求这些公司全面报告其直接和间接用水量。劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)2024年的一份分析报告指出，从历史数据来看，美国数据中心的间接耗水量大约是其直接耗水量的12倍。
专家们正在估算这场美国历史上最大规模基础设施建设的用水需求。他们警告称，这可能会引发各地区对日益稀缺的水资源的争夺。
成绩单
谷歌刚刚发布的2025年可持续发展报告就是一个极具启发性的例子。该公司表示，其耗水量达到109亿加仑，较2024年激增34%，且几乎全部用于数据中心冷却。
但是，在为这些数据中心发电的过程中又消耗了多少水呢？间接耗水量因发电方式而异，且差异巨大。煤炭和核能发电需要大量水，天然气发电所需的水较少，而太阳能和风能等可再生能源则几乎不需要水。
荷兰阿姆斯特丹自由大学(VU Amsterdam)研究员Alex de Vries-Gao在今年早些时候发表的一篇论文中指出，谷歌的间接耗水量大约是其直接耗水量的三倍。
一个复杂因素是，与亚马逊和苹果公司(Apple)一样，谷歌出资购买了足以100%匹配其用电量的可再生能源。这并不意味着其消耗的每一度电都来自太阳能或风能，但这确实意味着谷歌可以声称，该公司正在用几乎不耗水的低碳排放能源来抵消其用电量的影响。
一些批评人士（包括在2025年签署了一封联名信的16位州总检察长）认为，抵消化石燃料产生的能源影响并不等同于真正替代这些能源。此外，可再生能源信用额度也不能等同于抵消特定地区的耗水量。例如，如果内华达州的一条河流干涸，密歇根州的水再充沛也无济于事。
Meta在2024年的间接耗水量为190亿加仑，是其直接耗水量的20多倍。Meta计划部分通过水资源恢复项目“在2030年实现水资源正效益”。然而，该公司并没有弥补间接耗水量的计划。
数据中心内部的冷却系统通过水循环来控制温度。
数据中心内部的冷却系统通过水循环来控制温度。 图片来源：Ana Elisa Sotelo for WSJ
同样，微软也宣布将建设零耗水的数据中心，并承诺打造“社区优先的AI基础设施”。这包括承诺“补充的水量超过我们使用的水量”，这也是该公司长达数十年的减少耗水量努力的一部分。不过与Meta一样，该承诺仅计算了直接用水量。
亚马逊最近表示，其数据中心的用水效率是行业平均水平的七倍，并且该公司已经完成了75%的目标，即每抽取一加仑水就回馈一加仑水。（这同样没有将该公司的间接耗水量计算在内。）
亚马逊的一位发言人表示，该公司“认识到能源与水之间的联系”，这也是该公司在全球拥有700多个风能和太阳能项目的原因之一。
“廉价的土地和廉价的电力”
耶鲁大学(Yale)环境经济学教授肯尼思·吉林厄姆(Kenneth Gillingham)说，从历史上看，企业没有报告间接用水量的一个原因是，它们的数据中心可能距离发电厂很远。此外，在水资源不紧张的地区，间接用水量显得没那么重要。
在宾夕法尼亚州霍默城，一个数据中心综合体正在一座已退役燃煤电厂的原址上拔地而起，并配备了一座天然气发电厂。匹兹堡大学(University of Pittsburgh)研究与推广机构匹兹堡水资源合作实验室(Pittsburgh Water Collaboratory)主任乔纳森·伯吉斯(Jonathan Burgess)表示，尽管该地点将产生更多能源，但预计其取水量将与以前大致相同，其中包含了冷却数据中心所需的水。他补充说，该电厂位于一个水资源普遍丰富的地区，这也是一大有利条件。
《卫报》(Guardian)和彭博(Bloomberg)最近的分析发现，美国约三分之二的新建数据中心位于菲尼克斯等水资源紧张的地区。
非营利性可持续发展倡导组织Ceres在2025年的一份分析报告中发现，如今，菲尼克斯数据中心的直接和间接用水总需求约占该市全年用水量的3%。到2031年，这一比例可能会超过20%，接近该市居民用于维护所有草坪和景观的用水总量。
Ceres的分析还指出，邻近的新墨西哥州的用水需求也可能快速增长，因为菲尼克斯的部分能源正是在那里生产的。
田纳西州孟菲斯市，工人们正在SpaceX旗下Colossus超级计算机的水回收厂内作业。
田纳西州孟菲斯市，工人们正在SpaceX旗下Colossus超级计算机的水回收厂内作业。 图片来源：Karen Pulfer Focht/Reuters
为全美公用事业公司提供设备的美国水技术巨头赛莱默(Xylem)首席执行官马修·派因(Matthew Pine)表示：“廉价的土地和廉价的电力让数据中心落户于水资源高度紧张的地区。”他补充说，更重要的是，为了满足AI的需求，燃煤电厂等耗水量大、使用化石燃料的老旧设施现在仍在超期服役，远远超过了其预定的退役日期。
许多新建的综合体都自带“表后”(behind the meter)天然气发电厂。其中一些规模巨大，例如微软未来在得克萨斯州西部与雪佛龙(Chevron)的合作项目。Meta和亚马逊也计划为其数据中心建设专用的离网天然气发电厂，SpaceX和其他数据中心建设商也有类似计划。这可能意味着周边地区对能源资源的竞争会有所缓解，但当地的水资源仍然必须共享。
更高效的数据中心
最近，英伟达(Nvidia)表示已经解决了数据中心的用水问题，并展示了一种闭环冷却系统。该系统一旦注满水，就不再需要补充额外的水。耶鲁大学教授吉林厄姆表示，这种设计似乎实现了双赢：它将直接用水量降至零，同时还减少了冷却所需的总能量。
微软也承诺采用类似的闭环技术。2024年，该公司宣布从2027年起，其所有新建数据中心都将使用该技术。
遗憾的是，根据2024年劳伦斯伯克利国家实验室报告的数据，大多数现有数据中心使用的是蒸发冷却系统。这种系统虽然节能，但耗水量极大。专家表示，改造这些系统的成本可能高得令人望而却步。
英伟达的数据中心闭环冷却系统在首次注满后，便无需额外补充水分，从而大幅削减了用水量。
英伟达的数据中心闭环冷却系统在首次注满后，便无需额外补充水分，从而大幅削减了用水量。 图片来源：Nvidia
英伟达可持续发展主管乔希·帕克(Josh Parker)表示：“毫无疑问，随着我们在数据中心运营层面总体上解决了水足迹问题，AI的水足迹可能会变成由发电驱动。”
不过他表示，需要结合具体情况来审视AI数据中心消耗的能源以及相关的水资源。他补充说：“美国其他任何行业的用电量都没有受到如此严格的审视。”他还指出，AI可以帮助其他行业减少用水量。
在这个繁荣时期，AI数据中心为何成为焦点显而易见。而许多数据中心建设商缺乏透明度且广泛使用保密协议(NDA)，这只会招致更多的怀疑和不信任。气候咨询公司Carbon Direct的数据显示，这些正是自2024年以来价值1,700亿美元的AI数据中心算力项目受阻、搁置或取消的原因之一。
de Vries-Gao说：“在很多情况下，每当启动这样的项目时，你得到的唯一信息只是极小的一部分。你看到的只是冰山一角。”