2025年,全球数据中心总计耗水量高达4.5兆公升。到2027年,由AI驱动的数据中心每年可能消耗全球约6.4兆公升水;到2030年,这一数字预计将攀升至9.3兆公升,恐超越全球人口的饮水需求。一个15兆瓦的中型数据中心,日耗水量堪比三家医院或两座高尔夫球场的年用水量。AI大模型的每一次训练,背后都是数以百万升计的纯净水在“消失”——训练GPT-3模型直接消耗了70万升纯净水,而ChatGPT每回应20至50次提问,就“喝”掉一瓶500毫升的饮用水。
水,正在成为制约数据中心扩张的“隐形天花板”。马来西亚柔佛州已停止批准基础设施较简易的低阶数据中心申请,因高耗水量已对地方供水造成压力——部分低阶数据中心每日用水量最高可达5000万公升,相当于20座奥运标准泳池。中国粤港澳大湾区、中东、东南亚等全球新兴数据中心密集区域,同样面临着水资源供给与算力扩张之间的尖锐矛盾。各地政府纷纷出台政策,鼓励或强制数据中心采用节水冷却技术,推动再生水在工业冷却中的利用。
面对这场全球性的“水危机”,以水冷和冷板技术为核心的数据中心冷却与水回用解决方案,正从边缘议题走向核心战略。
一、水冷技术:高效散热,大幅节水
传统数据中心依赖蒸发式风冷冷却技术,部分设施每年可能消耗数千万甚至上亿加仑的水。而水冷技术的核心优势在于:冷却水在建置时一次性注入密闭管道,之后在整个设施生命周期内持续循环使用,无需不断补充新鲜水源。
微软推出的新一代数据中心设计采用芯片级冷却解决方案,通过闭环水循环系统,水在服务器和冷却器之间不断循环,初始注水后便不再需要额外供水,预计每年可为每个数据中心节水超过1.25亿公升。英伟达发布的温水闭式冷却系统同样采用闭式循环设计——冷却水以约45℃进入服务器机架,吸热后以约55℃回流,再经外部散热装置降温后重新进入系统,全程封闭循环。该系统可将数据中心内部运营用水降至接近零,在适宜气候条件下甚至实现现场用水为零。搭载实时传感器的智能水管理系统,可依据冷却需求动态调节供水,结合优化算法提前控制水冷流程,实现节水25%。
二、冷板技术:精准直达芯片,源头捕获热量
冷板技术是水冷系统中最为关键的散热环节。精密加工的金属冷板直接贴附于CPU、GPU等核心处理器上,冷板内部设有微通道,让冷却液流经芯片表面,从源头直接捕获热量。冷却液吸收热量后流向外部冷却设备降温,再返回系统循环使用,原理类似汽车散热器的再循环机制。
相比传统风冷方案,冷板技术具有极高的散热效率。英伟达Rubin平台的冷板方案冷却液由75%的水和25%的丙二醇组成,采用大冷板与微通道技术大幅优化散热效率,可将数据中心PUE从1.35降至1.15,年冷却用水量接近零。闭环运行的混合液系统能够将运营期的冷却水耗骤降至接近为零,大幅优化数据中心的WUE(水分利用效率)。
在实际应用中,冷板式液冷技术通过封闭机柜气流与高效风液热交换,可将WUE值从传统水冷的2.0大幅降至0.82。业内专家指出,冷板式直接液体冷却可实现节能高达60%,同时削减用水量高达60%。
三、水回用:从“一次使用”到“梯级循环”
除了冷却系统的闭环运行,数据中心还可以将处理后的市政污水、工业废水回用于冷却系统。经过处理的再生水可用于数据中心冷却系统,每年可回收数百万加仑原本会被浪费的水。马来西亚柔佛州已建成全国首座专为数据中心冷却而建的大型再生水供应厂,可产出专供数据中心运营使用的高纯度冷却用水,处理污水量达4000立方米/日。
更具创新意义的是“数-水共生”模式——数据中心需要冷源,城市污水处理厂每天排放的大量再生水正好是“超级冷源”,可替代淡水进入数据中心的冷却系统;而数据中心回流水携带的余热,又可在污水厂内循环利用。通过引入废水回收技术,数据中心可以循环使用相当比例的水资源,显著减少对新鲜水资源的依赖。中国工信部已明确面向数据中心推广液冷等高效制冷散热装备,多地政府亦将再生水冷却纳入绿色数据中心评价体系。实施循环水管理策略可将数据中心的用水量降低75%。
四、香港天乙科技有限公司:以专业水处理技术赋能全球绿色数据中心
在这场数据中心水冷与水回用的技术浪潮中,香港天乙科技有限公司(Tianyi Limited) 正以专业的水处理技术能力,为全球数据中心行业提供全流程水回用解决方案。
作为一家总部位于香港、业务覆盖中国大陆及全球市场的水处理科技企业,天乙科技深刻理解不同区域数据中心在水资源管理方面面临的共性挑战——无论是中国内地的“东数西算”枢纽节点,还是东南亚缺水地区的新建园区,抑或是中东地区追求零液耗的先进设施,高效节水的冷却与水回用系统都是刚需。公司聚焦两大核心业务方向:
废水回用与再生水处理。 针对数据中心水冷系统排放的大量废水以及冷却塔泄放水,天乙科技开发的废水回用处理系统,采用膜分离、高级氧化等工艺,将冷却系统排放水、雨水及市政中水处理至数据中心冷却用水标准,实现水资源的梯级利用。公司掌握的膜法分盐浓缩与蒸发结晶核心技术,可对高盐废水实现高效减量与资源回收,真正达成废水近零排放。系统设计充分兼容中国内地、香港及国际上的各类水质标准与环保法规,可灵活适配不同项目的本地化需求。
智能水管理系统。 天乙科技自主研发的智慧水务监测平台,基于无线传感器与物联网技术,实现数据中心用水数据的实时采集、智能分析与异常预警。系统支持远程阀控与漏水应急处置,帮助数据中心运营者精准掌握每一滴水的流向与消耗,将节水目标分解到每一个冷却单元。通过与冷板系统的联动,智能水管理系统可依据芯片实时负载动态调节冷却液流量与温度,在确保散热效果的同时实现最低水耗。
从粤港澳大湾区到东南亚,从中东到北美,全球数据中心建设正迎来新一轮扩张浪潮。香港天乙科技有限公司(Tianyi Limited)致力于以领先的水处理与智能水管理技术,助力数据中心行业实现从“高耗水”到“智慧用水”的跨越——让每一滴水在算力时代发挥最大价值,为中国大陆、香港及全球客户的绿色数字基建保驾护航。
行业新闻
2026-06-04