当..算力产业的目光聚焦于数据中心的电力困局时，一个更深层、更棘手的资源约束正在浮出水面。加州大学河滨分校、罗切斯特理工学院与加州理工学院的研究团队在..论文中系统揭示了一个真相：公共供水系统有限的峰值供给能力，正以远超预期的速度成为制约美国数据中心扩张的关键瓶颈——而这一问题至今仍被行业主流叙事严重低估。对于..算力产业而言，这篇论文发出的警示具有跨越国别和市场的普遍意义。

被年度指标掩盖的真实压力

长期以来，衡量数据中心水资源影响的标准工具是年化水利用效率（WUE），即总现场用水消耗量与总 IT 能耗的比率。在这一指标下，数据中心的年取水量占美国公共供水总量的比例（包括其他国家）看似温和——即便在基准情景下，到 2030 年也仅为 0.6%至 1.1%。然而，正是这种..汇总、年度平均的视角，系统性地遮蔽了问题的本质。

Han 等人的研究指出，数据中心的用水在两个维度上与传统公共用水户存在根本性差异。

其一是消耗比：数据中心通过蒸发冷却蒸发掉 70%至 90%的取水量，而城市住宅的消耗比仅为 5%至 15%，制造业约 20%，美国公共供水系统的平均消耗率不过 12%。这意味着数据中心的用水几乎是“有去无回”的单向消耗，直接削减下游可用水资源。

其二，也是论文着力强调的核心变量——日峰值系数。数据中心的用水高度集中在一年中..炎热的日子，峰值系数通常在 3 到 10 之间，部分采用夏季蒸发辅助冷却的设施甚至超过 10。这意味着其..日用水量可达年均日用水量的数倍乃至十倍。论文援引的西得梅因水务公司实际运营数据生动地佐证了这一特征：当地一座超大规模数据中心的月度用水量呈现极端的季节性波动，其峰值用水在该水务公司前 20 大用水户中占据了压倒性份额。

这一峰值特性在传统的年化 WUE 指标中完全不可见。研究者为此建议引入峰值 WUE（pWUE）概念，将日峰值系数 ω 纳入评估框架，使决策者和公共供水系统得以看到被年度均值遮蔽的真实基础设施压力。对于..算力产业的从业者而言，这一指标升级的含义在于：仅仅关注年度总量已不足以评估一个数据中心项目对当地水资源的真实影响，峰值用水能力将成为项目可行性分析的必要维度。

供水体系的结构性脆弱

与电力系统通过区域传输网络实现跨州互联不同，美国的公共供水体系呈现高度碎片化格局——约 5 万个社区供水系统各自独立运营，其中近 4 万个服务人口不超过 3,300 人。长距离输水在技术和经济上远不如跨州电力传输可行，这从根本上决定了供水是一种比电力更具本地刚性的资源。这一特征对..算力产业布局的含义深远：电力不足或可通过区域调度或现场发电弥补，但水资源的本地约束几乎无法绕过。

论文披露的数据令人警醒。美国公共水和废水系统在未杨 20 年内面临 1.3 至 3.4 万亿美元的基础设施资金缺口；EPA 2024 年向国会提交的报告显示，..有 1,210 万至 1,920 万家庭无法获得可负担的供水服务。在这一背景下，大型数据中心动辄请求数百万加仑/天的供水能力分配，对许多本已资源紧张的社区供水系统构成了难以消化的额外负荷。

佐治亚州牛顿县的案例极具代表性：当一座新数据中心请求 600 万加仑/天的供水能力——可能耗尽全县可用剩余供给时，当地水务代表的回应简洁而沉重：“我们就是没有那么多水。”该县为满足工业需求和未来增长所需的基础设施升级，据报将导致当地水费在两年内上涨 33%，远高于约 2%的常规年增长率。即便是服务超 30 万居民的大型水务公司劳登水务（Loudoun Water），在其服务区域内所有数据中心均采用蒸发冷却的情形下，也可能面临无法满足总供水能力需求的困境。

对于..算力基础设施开发者而言，这一现实意味着选址评估模型需要根本性的升级。传统上，数据中心选址主要考量电力供应、网络连接、土地成本和税收优惠，水资源往往作为次要变量甚至被忽略。但论文的证据表明，在美国这个..数据中心密度..的市场，本地供水系统的剩余峰值容量已经成为硬性约束。这一约束将不可避免地向欧洲、东南亚、中东等新兴算力市场传导，尤其是在水资源本就紧缺的地区。

水与电：算力产业的双重困局

论文揭示的另一层复杂性在于水和电之间的深度耦合关系。蒸发冷却相比无水干式冷却可将数据中心的峰值电力需求降低 25%至 35%，尤其是在夏季电网负荷..重的时段。一家大型科技公司在路易斯安那州的新园区即是典型案例：采用蒸发冷却可在区域电力需求..时显著削减用电。从这一角度看，水实质上充当了一种“水电池”，在电力系统..脆弱的时刻提供峰值削减能力。

然而，当公共供水能力不足时，数据中心被迫转向干式冷却，电力需求随之攀升，在夏季高峰期进一步加剧电网压力。这形成了一个恶性循环：水的匮乏不仅自身构成约束，还通过增加电力需求放大了电网侧的压力。更值得关注的是，论文指出这种“未满足的”用水需求在公共话语中往往被等同于“零用水需求”——当一座数据中心因无法获得供水分配而采用干式冷却时，其潜在的用水缺口在统计上“消失”了，但对电网的额外负荷却是实实在在的。

这一发现对..算力产业的规划逻辑构成深刻挑战。当前行业的主流认知是将电力和水作为独立变量分别优化，但论文的证据表明，二者存在深度交互。在一个电力和水资源同时紧张的区域，单纯以牺牲用水换取电力余量的策略，可能只是将一种瓶颈转化为另一种。未来的算力基础设施规划必须将水与电纳入统一的资源优化框架。

当数据中心需要一个“纽约市”的水

论文..冲击力的贡献之一，是对 2024 至 2030 年美国数据中心供水能力需求的系统化量化预测。在基准情景下（假 2024 年的用水强度持续不变），美国数据中心预计需要 697 至 1,451 MGD 的新增供水能力。为使这一数字更具直观性：纽约市——服务近 900 万居民——的日均供水量约为 1,000 MGD。在高增长情景下，美国数据中心的新增供水能力需求将与整个纽约市的供水规模相当。

即便在乐观情景下——假设全行业用水强度实现年均 10%的复合下降——新增供水能力需求仍达 227 至 604 MGD。在高增长 IT 负载条件下，即便效率持续提升，供水能力需求仍可达纽约市日用水量的约一半。

支撑这些新增供水能力所需的基础设施投资同样惊人。论文审查了 17 个水基础设施项目后估计，每 MGD 新增供水能力的成本在 1,000 万至 4,000 万美元之间。基准情景下的总估值在 100 亿美元量级，高增长情况下可高达 580 亿美元。尽管相对于 AI 行业数千亿美元的总投资规模，这些数字看似可控，但对于许多资金紧张的公共供水系统而言，这些资本需求远超其独立承受能力。

时间维度的约束同样不可忽视。印第安纳州的一个案例生动说明了这一点：一项旨在增加 25 MGD 新水源容量和扩大 15 MGD 废水处理能力的水利项目，总成本超过 10 亿美元，预计需要约六年建成。这意味着位于该区域的一家..科技公司的数据中心，在其分配的 8 MGD 供水能力于 2031 年到位之前，可能无法满负荷运行。对于以月甚至以周为单位计算产能上线时间的算力企业而言，六年的水基础设施建设周期是一个极为严峻的约束。

供水能力中性：算力产业新责任

面对上述挑战，论文提出了一套系统性的政策建议框架，其中..原创性的是“供水能力中性”（通俗称为“供水能力中性”）的概念。当前，多家科技公司已承诺实现“水正值”——即补充超过其 Scope 1 消耗量的水。然而，论文尖锐地指出，这些努力侧重于总量层面的容量效益，可能未能解决数据中心峰值用水对公共供水系统的实际冲击。在一个年总量“水正值”的企业承诺之下，本地社区在..炎热日子里的供水瓶颈可能毫无..。

“供水能力中性”的核心主张是：数据中心应当增加新的供水能力以完全满足其自身的峰值需求，在避免提高当地水费的同时，允许承载社区保留其有限的供水基础设施容量用于自身发展。论文为此定义了供水能力影响（WCI）评分，用以量化数据中心对公共供水系统的净贡献——当 WCI 大于 0 时，意味着数据中心增加的供水能力超过其消耗，实现了真正的正面贡献。

与此同时，论文呼吁实施协调的水-电规划，在高峰时段以蒸发冷却作为峰值电力削减手段，同时在电力充裕时段利用剩余电力..供水系统的压力。这一双向优化策略打破了水与电各自为政的规划惯例，为资源约束条件下的全局..提供了新思路。

这一建议框架对..算力产业的启示超越美国市场。无论是欧洲的可持续发展法规约束、东南亚的新兴算力市场开发，还是中东和非洲的干旱地区数据中心建设，“供水能力中性”理念都提供了一个可操作的责任框架：算力企业不应仅仅是本地水资源的“消费者”，而应成为“共建者”。在一个..算力需求指数级增长的时代，这种主动承担基础设施责任的模式，可能是算力产业获得社区许可和长期可持续发展的关键。

是时候将“水”与“电”等同视之了

Energy and Environmental Economics（E3）于 2025 年 12 月发布的研究已预测，在未来五年内，水资源可用性将超越电力获取成为更具约束力的数据中心选址因素。Han 等人的这篇论文，以扎实的数据基础和严谨的量化分析，为这一判断提供了系统性的学术支撑。

当..算力产业仍在围绕电力瓶颈焦虑时，一条更深的暗线已经浮现：在一个供水系统碎片化、基础设施老化、水费可负担性恶化的现实中，数据中心的峰值用水需求正在以超出多数利益相关方预判的速度逼近临界。对于..算力产业的规划者、投资者和社区决策者而言，这篇论文传递的核心信号是——是时候将“供水能力”与“电力”放在同等优先的位置上了。

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