中国信通院发布“水能协同”报告:绿色算力不能再只算电账

一份最新发布的行业研究报告指出,人工智能技术的爆发式增长正在加剧能源与水资源供给压力。报告认为,AI时代的核心竞争力已从单纯比拼算力规模,转向了算力、能源与水资源协同利用能力的综合较量。

这份题为《AI时代算力基础设施流体系统水能绿色发展报告》的白皮书,由中国信通院和格兰富在“2026开放数据中心大会暨首届算博会”上共同发布。

全球数据:美国数据中心供水压力陡增

报告显示,全球算力扩张正在对区域电力和水资源造成严峻挑战。

在美国,据高盛预测,2026年数据中心总电力需求将达到41GW,2027年将飙升至66GW。到2030年,为满足冷却需求,美国数据中心预计将新增每日697至1451百万加仑的供水量。

在欧洲,2025年数据中心消耗的水资源预计高达760亿升,电力需求占比到2030年可能从目前的3%上升至7%至9%。

在中国,截至2026年6月底,智能算力规模已达2185 EFLOPS(FP16),全国算力设施整体上架率达到71.4%。能耗总量快速攀升的同时,依靠常规措施降低电能利用效率(PUE)的边际空间正在收窄。

南北差异:自然冷源与水资源承载力的错配

格兰富商业建筑事业部首席技术专家马利红在接受采访时介绍,算力中心的耗水问题,关键看采用什么散热方式。开放式冷却系统靠蒸发带走热量,会消耗大量水资源;而闭式干冷系统让冷却介质在管道里循环,蒸发耗水可以降到极低水平。

北方地区自然冷源丰富,内蒙古乌兰察布、宁夏中卫、甘肃庆阳这些地方之所以成为算力枢纽,不光因为绿电丰富,也因为气候条件允许采用低水耗的散热方案,实现“电-水-算”的协同优化。

但报告同时提醒,北方算力枢纽节点虽然技术水耗较低,这些地区恰恰是全国水资源匮乏的区域。数据中心的“绝对耗水量”可能不大,但“相对水资源承载压力”不容忽视。

流体系统:从配角到关键枢纽

报告指出,流体系统——这个过去被视为“配套设施”的角色,正在成为连接算力设备、冷却系统、能源系统和水资源系统的关键枢纽。

报告首次提出了流体系统“架构层—设备层—平台层”三层技术能力体系,以及分布式按需输配、泄漏风险分级、余热回收利用、智能泵控协同、多层冗余容错、数据闭环调控和介质全生命周期管理七项核心技术主张,为算力中心从单点节能向系统优化演进提供了清晰的技术路径。

马利红特别强调了液冷带来的余热利用价值。传统风冷系统排出的热量温度低,难以回收利用。而液冷系统回水温度可达四五十度,具备为周边建筑供暖的条件。“液冷的意义不仅是散热效率高,还在于让数据中心从单纯的能源消费者,变成可对外输出热能的资源节点”。

水能协同:从设计第一天就要算进去

格兰富工业亚太区及中国区总经理赖俊祥在接受采访时说,谈到AI算力,人们习惯性想起芯片、电力、网络,但还有一个关键角色常常缺席——水。他将算力中心比作人体:服务器和芯片是持续产生算力和热量的“器官”,能源系统提供“养分”,流体系统则是贯穿全身的“血液系统”——把冷量精准送到热源附近,将热量安全带出并高效利用。

白皮书的核心主张是“水能协同”:优化PUE与WUE必须一起考虑,不能以牺牲一方为代价换取另一方。“电和水如同一枚硬币的两面,应该协同优化,不能顾此失彼”。

报告强调,算力基础设施的绿色发展重点,已从单一能效优化,扩展到算力增长、资源利用和运行韧性的协同平衡。未来行业竞争的关键,在于能否以更少的能源和水资源消耗支撑更多的算力增长。

赖俊祥建议,从设计第一天就把水能协同的理念算进去,这比等数据中心建成后再做节能改造更经济、高效。

( 素材来自:中国信通院/格兰富 智算芯能前沿网综合)

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