6 月 22 日,在伦敦气候周(London Climate Week)上,Nvidia 首席可持续发展官 Josh Parker 对 Axios 表示:「数据中心的用水挑战,基本已经解决了。」
这句话的依据是 Nvidia 介绍的 Rubin 架构 100% 液冷设计:45°C 的温水进入机架,流经芯片后以 55°C 流出,冷却液在封闭管路中循环。在适宜的气候条件下,系统可用干式冷却器向室外散热,减少蒸发冷却和机械制冷的需要。Nvidia 称,相比使用冷却塔的传统方案,现场冷却用水可从每年每兆瓦约 260 万加仑降至「接近零」;较热地区仍可能需要辅助制冷。
这是一项有价值的节水改进,但能否由此说数据中心的用水问题已基本解决,还取决于计算哪些环节。
现场冷却节水,发电仍会耗水
TechCrunch 气候记者 Tim De Chant 指出,Nvidia 此次介绍的节水成果主要发生在数据中心内部,没有覆盖供电和设备生产的水足迹。
机房里不再大量蒸发水,并不意味着供电环节也不耗水。
任何数据中心都需要电力。天然气和燃煤电厂仍是重要电源,其中采用蒸发冷却的电厂会持续消耗水。数据中心所用电力来自哪里,也就决定了现场之外的一部分耗水。
一项数据中心用水综述汇总了不同发电方式的生命周期耗水估计,涵盖上游制造、燃料处理和电厂运行等环节。其每千瓦时的估计值差异很大:
- 天然气发电:每千瓦时耗水 1.17 升
- 煤电:每千瓦时耗水 2.2 升
- 水电:每千瓦时蒸发损失 6.8 升(来自水库)
- 风电:每千瓦时耗水约 0.01 升
- 光伏:每千瓦时耗水约 0.03 升(含制造和清洁用水)
在这组估计中,风电和光伏的耗水量远低于天然气和煤电。具体数值会随发电技术、冷却方式和地点变化,但电源结构显然不能从数据中心的水足迹中略去。
现场节水不能代表整个生命周期
TechCrunch 援引研究估计,把发电和芯片制造等环节纳入后,数据中心的总水足迹可能达到现场用水的两至三倍。按这一估计,现场用水约占总量的三分之一至二分之一,而具体设施的占比还会随供电和冷却方式变化。
即便现场冷却用水降至接近零,发电和芯片制造的用水也不会随之消失。评价整体节水效果,需要把这些环节一起计算。
IEA 在 2025 年 4 月发布的《能源与 AI》特别报告中预计,在基准情景下,天然气和煤电将满足 2024 至 2030 年全球数据中心新增电力需求的 40% 以上。报告估计,两者在 2024 年已贡献全球数据中心约一半的电力供应,短期内仍将是重要电源。
科技公司的天然气供电计划正在扩大
与此同时,科技公司正通过新增天然气发电项目,为扩建中的数据中心安排电力。
今年 3 月底,微软与 Chevron、Engine No.1 就德州西部数据中心供电项目展开排他性谈判,方案可能扩容至 5 吉瓦,当时尚未签署最终协议。据 TechCrunch 报道,Google 与 Crusoe 也在推进德州北部一项 933 兆瓦的天然气发电计划。Meta 的路易斯安那州项目则由 Entergy 配套建设:Entergy 在 3 月公布的方案包括七座新天然气联合循环电厂,总容量超过 5.2 吉瓦,并配套输电线路和储能,服务数据中心及更广泛的电网需求。
其中一些项目考虑「表后供电」(behind-the-meter),由电厂直接向数据中心供电,以减少等待公共电网接入的时间;Entergy 的方案则包括公共电网扩建。这些安排可能缓解电网接入压力,却仍需天然气供应和发电设施。正如 De Chant 所指出的,新增需求也会给天然气管道带来压力。
整体耗水还取决于电源结构和需求增长
Nvidia 的液冷技术本身不应被低估。提高冷却液工作温度,意味着系统可以在更多时段利用室外空气散热,减少机械制冷和蒸发冷却。在适宜气候下,这能降低数据中心自身的能耗和水耗。
但现场冷却只是其中一环。Nvidia 的芯片支撑着大量新增 AI 算力,而微软、Google、Meta 等客户正在为新设施增加天然气发电供应。讨论这些设施的用水影响,既要计算液冷节省了多少水,也要计算新增电力的水足迹。
在 Nvidia 的官方博客中,Parker 写道:「AI 工作负载不会变轻。」随着计算需求继续增长,单台设备或单位算力的效率改善,并不自动等于总耗水下降。整体结果仍取决于新增需求、电源结构以及电厂采用的冷却方式。
Nvidia 的液冷方案为现场节水提供了可行路径。它对 AI 整体水足迹能带来多大改善,还要看配套发电和设备制造环节如何变化。
