到2030年，数据中心的电力消耗预计将增长一倍以上，用水量将增加50%。
这一AI超级周期既是福也是祸：它将给水和能源资源带来巨大压力，同时也提供了一个关键契机，助力社区基础设施的现代化升级。
投资于余热回收、现场发电和水资源再利用等解决方案，所带来的效益远超资本支出的边际增幅。
每当您向AI系统提出一个问题，某处的数据中心便会消耗电力和水来为您计算答案。随着人工智能融入日常生活的方方面面——从医疗诊断到财务规划，再到创意工作——全球社会面临的挑战在于，既要满足技术革命对能源和水的需求，又要同时保护世界宝贵的资源。
数据中心是AI的核心，其耗电量占全球电力的比例高达1.5%，并需要大量水用于冷却。据国际能源署（IEA）预计，在AI的推动下，未来五年全球数据中心的电力需求将翻一番。
用水情况也呈现同样的趋势：2023年，美国数据中心用于冷却的用水量为174亿加仑，预计到2028年将增至四倍。
平衡数据中心增长与行星韧性
全球有21亿人面临缺水问题，因此，以资源节约为导向开发AI并循环利用水资源，不仅是环境问题，更是社会和经济的当务之急。
为提升数字基础设施投资的价值，并回应与这些项目相关的各类社区关切，我们认为有五项优先事项：
1. 从余热回收着手
投资回收期短——一项研究显示，对于超过7兆瓦的设施，回收期不到两年研究显示，对于超过7兆瓦的设施，回收期不到两年，余热回收提供了最具吸引力的经济激励。余热回收在社区和工业领域有诸多用途，行业显然正积极拥抱这一议题，Vertiv在其关于重新定义效率的指导意见中对通过热能再利用的方式做出了最佳阐述。
2. 确保独立的发电和供水系统
数据中心必须减少对压力较大的电网和市政供水的依赖。现场可再生能源发电，结合储能和微电网能力，可确保韧性与成本控制。同样，整合先进的水处理和水再利用系统，例如膜生物反应器和闭环冷却，可以将淡水取水量减少多达70%，同时保障缺水地区的运营。
3. 在设备和系统中践行循环理念
循环设计原则不应仅限于建筑材料，还应延伸至IT硬件和冷却基础设施。对泵、热交换器和服务器部件进行全生命周期追踪，可实现翻新和回收，降低隐含碳排放并缓解供应链风险。超大规模数据中心运营商可通过为稀土金属和关键部件打造闭环生态系统，发挥引领作用。
4. 推动先进冷却技术创新
仅冷却一项即占数据中心约20%的资本支出和50%的运营成本。纯风冷消耗更多电力；水冷系统能耗较低，但耗水更多。芯片直连液冷与传统方法相比，可将能耗降低多达25%至30%。分布式泵送设计可进一步提升能效和成本效益。每个站点都须采用组合式冷却技术，以满足其独特需求；随着冷却技术跟上机柜密度的指数级增长，更多创新即将到来。
5. 助力水行业实现优化并增强韧性
除服务消费级AI工作负载外，数据中心还应被视为解决现实基础设施挑战的有力工具。AI驱动的数字孪生技术可以优化电网性能，以更智能、更高效的方式调度和管理电网，检测泄漏并防止洪涝，据行业报告称，可将水损失减少25%，据行业报告称，并提升市政系统的能源效率。这并非慈善之举，而是一项战略投资，能够增强社区韧性并降低长期风险。
超大规模数据中心既非全然是福，也非全然是祸；它们是一股强大的力量，其发展轨迹取决于我们今天所做的选择。
杜克大学，《超大规模数据中心建设：可持续发展的祸与福，还是两者兼而有之？》，2025年8月
北欧案例
在全球范围内，公共和私营部门正协作开发减少数据中心资源消耗的解决方案，成效令人鼓舞。以下两个北欧国家的案例体现了这一进展：
芬兰正在大规模推进余热回收的先行探索。微软在赫尔辛基地区的新数据中心将为埃斯波、考尼艾宁和基尔孔米的区域供暖需求提供多达40%的热能——足以为数万户家庭供暖，同时减少排放。
丹麦提供了另一个令人信服的范例。Meta位于欧登塞的数据中心园区已每年将10万兆瓦时的回收热能输送至市政供热网络，可为约1.1万户家庭供暖。该设施以100%可再生能源运行，同时助力地方脱碳目标的实现。
共同的责任
要建设既服务于当地社区、又能与之携手共进的有韧性的AI基础设施，需要跨部门协作。当数据中心与公用事业公司在设计热能网络、共享电网规划数据以及制定灵活的费率结构方面展开合作时，双方都将获益。我们需要在国家层面建立监管框架，以激励并简化余热再利用和水系统的审批流程。
全球有数十亿人面临水资源压力，因此，在数字基础设施中负责任地管理水资源，不仅是环境问题，更是实现社会公平与经济稳定的必要条件。
数据中心是水、能源、材料和人员（以及信息）流动的枢纽。作为关键基础设施，它们可以在塑造安全、有韧性且具再生能力的场所方面发挥核心作用。
Arup，《数据中心的未来：面向节水型数据中心的战略设计》，2025年9月
前进之路
AI基础设施的未来正在当下书写，我们正处于一个关键的历史时刻。所需的大部分技术已经存在，商业论证也已得到验证。我们现在需要的是加强协作与统筹，在保护世界最宝贵资源的同时，充分释放AI无可否认的潜力。
世界经济论坛长期以来一直强调，突破性技术只有在服务广泛的社会利益时才能取得成功。当我们召集来自科技、政府和民间社会的领导者齐聚一堂时，在资源边界内推进AI基础设施整合的联合协作，必须成为核心议题。这延续了论坛关于负责任创新的倡议，即推动创新产生影响、帮助降低投资风险并改变社区——推动产生影响、帮助降低投资风险并改变社区 ——这一观点与论坛创始人的持久信念相契合：“世界上充满了可以以更好方式加以解决的问题”。
如今，这一更好的方式意味着确保AI基础设施在行星极限范围内演进，塑造既具变革性又负责任的解决方案。
