人工智能在每次對話時，需要“喝”掉一口水、一瓶水，還是一噸水？到2030年，預估全球數(shù)據(jù)中心耗電量將超越哪個國家的總用電量，是意大利、日本還是印度？

4月24日，由上海氣候周、China ESG Alliancce與阿里巴巴集團聯(lián)合舉辦的“綠色AI新質生產(chǎn)力推動更廣泛的企業(yè)服務”論壇上，演講之前，藝康集團大中華區(qū)輕工業(yè)事業(yè)部副總裁周謐拋出了兩個有趣的小問題。答案并不復雜，但也并非人人皆知——結果分別是，一瓶水、印度。

“但如果你使用AI agent，或者使用DeepSeek、ChatGPT的同時，點選了深度思考的按鈕，需要消耗的水就會從一瓶，變成一個‘噸噸桶’?！敝苤k說。

當天的論壇上，主辦方發(fā)布了由牛津大學背書和評選的上海氣候周-China ESG Alliance“2025十大值得關注的氣候技術”。其中之一，就是來自藝康納爾科的“液冷數(shù)據(jù)中心全生命周期水管理方案”。

構建綠色AI

人工智能是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅動力量。隨著新一代人工智能技術快速演進，特別是深度學習的發(fā)展，以及“人工智能+”行動加快實施，加快賦能千行百業(yè)，算力需求呈現(xiàn)出前所未有的爆發(fā)式增長，進而帶動數(shù)據(jù)中心、邊緣及端側算力建設。

但大規(guī)模數(shù)據(jù)中心建設，也推動全球電力和水的需求大增。

國際能源署近日發(fā)布《能源與人工智能》特別報告顯示，2024年，數(shù)據(jù)中心約占全球電力消耗的1.5%，達到約415太瓦時。按照現(xiàn)有速度，到2030年，全球數(shù)據(jù)中心的電力需求將增加一倍以上，達到約945太瓦時。2035年，全球數(shù)據(jù)中心電力消耗將攀升至約1200太瓦時。

而從全球大型數(shù)據(jù)中心的實際水耗來看，谷歌在2023年達到242億升，這相當于1.7個西湖的水量。如果把谷歌、微軟、Meta三家公司的數(shù)據(jù)中心一年耗水量加起來，按照上海2500萬人口來計算，就相當于每個上海人洗22天澡的總用水量。

顯然，AI時代的能源挑戰(zhàn)，已經(jīng)越發(fā)清晰和緊迫了。

“我們需要去平衡創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展這兩個問題?！笔澜缃?jīng)濟論壇氣候與資源項目大中華區(qū)總負責人房偉權博士說。

綠色AI、綠色算力，成為必選項。

阿里云國際業(yè)務副總裁、行動解決方案研發(fā)總經(jīng)理方海東表示，阿里云從“上云、用數(shù)、賦智”三個維度，幫助企業(yè)在綠色轉型的道路上破局前行。

其中，在上云方面，從傳統(tǒng)IDC轉向云計算，通過基礎設施優(yōu)化，企業(yè)可實現(xiàn)高達85.5%的碳排放減少;用數(shù)方面，通過數(shù)字化能源管理工具“能耗寶”，幫助企業(yè)精細化管理能耗，節(jié)能效率提升約12%;賦智方面，使用AI賦能ESG管理與洞察，通過AI輔助報告生成，人力投入成本最多可降低80%。

提高數(shù)據(jù)中心水利用效率的關鍵

對綠色AI、綠色算力的需求，使得數(shù)據(jù)中心的能效管理，無論如何不能忽視水。

“從能耗的角度來看，全球數(shù)據(jù)中心目前大概占全球耗電量的1.5%，占全球用水量的1%。到2030年，隨著更多的數(shù)據(jù)中心投入使用，這個數(shù)字比例肯定會翻倍。”周謐說。數(shù)據(jù)中心的用水和能效息息相關，水是幫助整個數(shù)據(jù)中心進行冷卻的一種介質。也因此，必須要以水之力，來助力AI時代下數(shù)據(jù)中心面臨的挑戰(zhàn)。

數(shù)據(jù)中心的水耗包括由冷卻系統(tǒng)用水等產(chǎn)生的直接水耗，以及電力生產(chǎn)用水產(chǎn)生的間接水耗。其中，冷卻系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心水耗的主要來源之一，貢獻了超過95%的WUE（水利用效率）。

因此，要提高數(shù)據(jù)中心的水利用效率，關鍵也在這里。近年來，隨著芯片功耗以及數(shù)據(jù)中心單機柜功率密度持續(xù)攀升，疊加各地PUE（電能利用效率）、WUE的日漸嚴格要求，數(shù)據(jù)中心的冷卻方式也正在不斷革新。越來越多的數(shù)據(jù)中心轉向使用冷卻效率高、PUE及WUE低、集成度高、可靠性強和運維方便的液冷技術。

數(shù)據(jù)顯示，由于液冷是直接到達芯片的冷卻，因此可以提升1000-3000倍冷卻效率。

國際數(shù)據(jù)公司（IDC）4月8日公布的《中國半年度液冷服務器市場（2024下半年）跟蹤報告》顯示，2024年中國液冷服務器市場規(guī)模達到23.7億美元，同比增長67.0%。預計2024年至2029年，中國液冷服務器市場年復合增長率將達到46.8%，2029年市場規(guī)模將達到162億美元。

不過，由于液冷是一個較新的技術，當前，液冷數(shù)據(jù)中心仍面臨諸多挑戰(zhàn)，比如缺少標準化與行業(yè)先例，存在降解與污染、高運營波動性、泄露及損壞風險。

僅以二次側冷卻液來看，藝康全球分析實驗室對液冷數(shù)據(jù)中心165份二次側冷卻液樣品進行分析，發(fā)現(xiàn)79%的樣品至少有一項指標異常：其中57%是pH值過低，46%是堿度過低，27%是乙二醇濃度過低。

冷卻液的降解帶來的直接問題是抑菌能力的降低與微生物的快速繁殖，周謐解釋說，這對液冷數(shù)據(jù)中心的可靠性與安全性有很大的影響，一旦微生物快速繁殖，菌膜在冷卻系統(tǒng)內(nèi)的沉積和堵塞會直接影響換熱效率，可能出現(xiàn)系統(tǒng)宕機，造成很大的運營風險。更有甚者，微生物對冷板的腐蝕可能會造成冷卻液的泄露，對服務器造成損壞。

構建全生命周期水管理

針對液冷數(shù)據(jù)中心的上述諸種挑戰(zhàn)，藝康集團（紐交所代碼：ECL）旗下專注于水處理和工藝改進的品牌納爾科，已經(jīng)開發(fā)了多項專門的技術方案，覆蓋冷卻液的質量，化學品的方案、現(xiàn)場的維護等。并且可以通過3D TRASAR TM數(shù)字化平臺，實時監(jiān)測冷卻液的關鍵參數(shù)，提供對于水處理系統(tǒng)性能的深度洞察，數(shù)據(jù)中心就可以據(jù)此來持續(xù)優(yōu)化系統(tǒng)性能，快速糾錯，減少宕機時間，提升效率，優(yōu)化成本。

在此基礎上，納爾科進一步形成了液冷數(shù)據(jù)中心全生命周期水管理方案，通過從設計，制造到運輸，安裝，維護的全生命周期管理，保障數(shù)據(jù)中心的安全性，避免因冷卻液泄露導致的服務器損壞，以及傳熱效率下降而引發(fā)的宕機風險。

目前，納爾科服務于全球1100逾家數(shù)據(jù)中心企業(yè)，超過90%的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心集團選擇藝康納爾科數(shù)據(jù)中心解決方案，并已在國內(nèi)多家頭部數(shù)據(jù)中心有成熟應用案例。

一家位于中國北部的液冷數(shù)據(jù)中心，采用冷板式液冷系統(tǒng)，單機房配有18個回路、36個CDU，系統(tǒng)使用RO（反滲透）水作為冷卻介質。藝康接手后發(fā)現(xiàn)，該數(shù)據(jù)中心液冷系統(tǒng)二次側出現(xiàn)嚴重微生物超標和腐蝕問題，嚴重影響換熱效率，不得不每周換水來規(guī)避宕機風險，但泄露風險依然存在。

于是，納爾科對現(xiàn)有液冷二次側水系統(tǒng)進行樣品分析，并針對性地選擇專業(yè)化學品方案，有效控制了微生物和腐蝕問題。同時對新入場的系統(tǒng)引入了液冷全生命周期管理的概念，在系統(tǒng)接入之前便做了有效的清洗與抑菌管理。對于整體冷卻系統(tǒng)，建立水質監(jiān)測、數(shù)據(jù)管理、現(xiàn)場和遠程專家服務以及時發(fā)現(xiàn)可能的風險，及時采取措施，確保系統(tǒng)安全高效率運行。

在這之后，該數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)換水頻次從2周/次延長至超過1年/次，管路的腐蝕率有效降低至安全范圍。同時，還有效節(jié)約了每年清洗維護的人工和耗材費用約15萬元。更重要的是，避免了因冷卻液泄露和因過熱導致的宕機風險，總價值收益超過百萬元。

周謐表示，如果未來可以在所有的液冷數(shù)據(jù)中心推進這樣的全生命周期水管理最佳實踐，受益的將不僅僅是這個行業(yè)，還會為進一步加快人工智能科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和賦能應用，提供更強有力的支撐。