Rystad Energy 估計:AI 熱潮可能使資料中心用水量在 2030 年前增至近三倍
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- •Rystad Energy 預測,若無減緩措施,資料中心冷卻用水量可能從 2025 年的 2,220 億公升至 2030 年每年最多 6,440 億公升;若採取積極節水措施,則可低至 3,880 億公升。
- •資料中心的總水足跡取決於其冷卻技術與電力供應的用水密集度;在美國,間接用水量可能超過直接用水量的兩倍。
- •各營運商申報的用水效率差異極大,AWS 2025 年為每 kWh 0.12 公升,而 Equinix 為每 kWh 0.91 公升;AWS 自身的區域數值從斯德哥爾摩到雅加達相差超過 100 倍。
- •AWS、Google、Microsoft 與 Meta 皆已承諾在 2030 年前實現水資源正效益,目標是補充多於其消耗的水量。
- •新興法規——包括歐盟規劃中的效率標籤套案、新加坡每 kWh 2 公升的 WUE 上限,以及德州的核准暫停令——目前側重申報而非具約束力的效能強制規範;同時,預計到 2030 年,水資源壓力高的地區將占該產業直接用水量的 34%。

目前正在進行的大規模資料中心產能擴建,已使外界關注這些設施運作所需的水量。Rystad Energy 估計,若未實施節水措施,到 2030 年全球資料中心用水量可能升至每年 6,440 億公升;但若積極採取減緩措施,需求可降至 3,880 億公升。這些數字代表資料中心產能快速擴張下的最壞與最佳情境,而擴張主要受到人工智慧(AI)在日常生活中日益普及所推動。影響不僅止於水資源本身:資料中心已是重要且快速成長的電力消費者——國際能源總署估計,2024 年資料中心約占全球電力使用的 1.5%——因此該產業的實體足跡正受到多方面的檢視。
預測資料中心對水資源的影響並非易事,因為用水量會因冷卻技術、氣候以及衡量的是抽取水量還是實際消耗水量而有顯著差異,Rystad Energy 資料中心與氫能研究全球負責人 Minh Khoi Le 表示。根據 Rystad Energy 的估計,2025 年資料中心直接用於冷卻的水量為 2,220 億公升,但在風險調整中央情境下,到 2030 年這一數字可能增至略低於 6,440 億公升,接近三倍。更具水資源效率的路徑可在溫和情境下將總量降至 5,430 億公升,或在積極節水情境下降至 3,880 億公升。這些數據僅涵蓋直接冷卻用水;隱含在電力供應中、較不易察覺的水足跡則增加了另一層複雜性。
技術差異
資料中心用水主要是為了移除運算設備產生的熱能,但用水量會因冷卻技術與所在地點而有大幅差異。雖然 AI 伺服器產生的熱能明顯更多,但 AI 的崛起不一定意味著用水量等比例增加:機架級液冷可減輕設施級系統的熱負擔,並使乾式冷卻的使用更為廣泛。因此,如 NVIDIA Vera Rubin 平台所提議的技術可望協助限制用水,儘管潛在節水量仍高度取決於氣候,乾式冷卻通常在較寒冷地區更為有效。這一點至關重要,因為設計階段所做的冷卻選擇,實際上會將設施的用水 profile 鎖定於其整個營運壽命期。
除了現場用水之外,一項有用的指標是用水效率(WUE),即業界衡量每單位 IT 能源所使用水量的標準,也可將發電以供資料中心使用所消耗的水納入計算。某些冷卻技術可減少現場用水,但需要更多電力。例如,乾式冷卻每 kWh 的 IT 負載可節省約 2.15 公升的水,但需要額外 0.30–0.74 kWh 的電力。相較於直接消耗,間接水足跡可能相當可觀,但其占比會因電力供應的用水密集度而異。在美國,資料中心的間接用水量可能超過其直接用水量的兩倍。因此,資料中心的整體水足跡取決於其現場冷卻系統以及所消耗電力的用水密集度。
營運商面向增添另一層複雜性
由於多數地區並無 WUE 標準的一般性要求,各營運商的設計選擇差異極大,即使在相同氣候區亦然。全球而言,Amazon Web Services(AWS)申報 2025 年平均直接廠區 WUE 為每 kWh 0.12 公升,Meta 申報 2024 年為每 kWh 0.19 公升,Microsoft 申報 2025 財年為每 kWh 0.27 公升。Digital Realty 申報 2025 年為每 kWh 0.59 公升,Equinix 為每 kWh 0.91 公升。Google 揭露的數據暗示其密集度明顯更高,但該公司並未公布官方 WUE 數字。
這些數值不應被解讀為簡單的排名,因為在租賃與託管設施的處理方式以及區域組合方面存在差異。基礎計算方式也有所不同:AWS 與 Meta 將廠區 WUE 定義為每單位 IT 容量的取水量,而非用水消耗量。AWS 自身 2025 年的區域數值範圍從斯德哥爾摩的每 kWh 0.02 公升到雅加達的每 kWh 2.85 公升——在單一營運商的申報架構內差距超過 100 倍,凸顯地理與冷卻架構對該指標的強烈影響。
包括 AWS、Google、Microsoft 與 Meta 等超大規模營運商在內的主要資料中心營運商,已承諾更永續地使用水資源。四家公司皆設定了到 2030 年成為「水資源正效益」(water positive)的目標,意即補充的水量將多於其消耗的水量。它們正推行恢復淡水供應與提升用水效率的計畫,包括農業等領域。然而,這些努力因地點與集水區而異,且通常更側重面臨高度水資源壓力的地區,因此對當地水資源的影響將有所不同。
法規正在萌芽,但申報仍領先於強制執行
WUE 法規已開始出現,但通常僅止於申報要求,而非效能強制規範。歐盟執委會正規劃「資料中心能源效率」套案,將引入標籤制度與效能標準;新加坡的「綠色資料中心路線圖」則以低於每兆瓦小時(MWh)2 立方公尺為目標,相當於每 kWh 2 公升。美國的法規正在發展中,但各州差異極大。例如,德州最近在完成對資料中心相關稅收優惠、電力、水資源與冷卻使用的審計前,暫停了新的核准。
水資源壓力也將日益成為資料中心法規的重要考量,因為在原本可用性已受到重大限制的地區,用水需求預計將持續成長。預計到 2030 年,水資源壓力高與極高的地區將占資料中心產業全球直接用水量的 34%。要求採用用水密集度最低的冷卻技術,可使這些地區的用水量減少 45%,凸顯技術標準在水資源壓力地區的潛在影響力。全球最受衝擊的地區包括印度的賈姆納格爾與塔那,以及德州的里夫斯郡,這些地方的資料中心用水量相對於當地水資源壓力而言偏高。產業的未來走向將可從即將到來的里程碑中觀察:歐盟的效率套件能否將標籤制度轉化為具約束力的效能標準、新加坡的 WUE 上限能否成為其他司法管轄區的範本,以及營運商的 2030 年水資源正效益承諾能否在 AI 產能擴張下兌現。
By Rystad Energy