联合国报告警告：到2030年，人工智能数据中心将消耗相当于13亿人的用水量

6 月 3 日，联合国大学水、环境与健康研究所发布了一份题为《AI 能源消耗的环境代价：碳、水和土地足迹》的报告，警告称，由于人工智能（AI）使用增长，数据中心的用水与能源消耗以及污染将在四年内翻倍。报告预计，到 2030 年，全球数据中心电力需求将达到 945 太瓦时，并伴随相当于 13 亿人口年度基本生活用水需求的用水量，土地占用将超过 14,500 平方公里。报告认为，对 AI 环境代价的评估不能仅限于碳排放——必须将水足迹和土地足迹纳入评估，因为低碳排放并不等同于低环境影响。

联合国报告预测 2030 年数据中心资源消耗水平

根据报告，2025 年全球数据中心用电量预计为 448 太瓦时（1 太瓦等于 1 万亿瓦）。这些用电量将产生约 2.08 亿吨二氧化碳，约相当于阿根廷去年排放量，并且为消耗这些能源而产生的用水量约为 4.5 万亿升。

到 2030 年，这些数据中心相关的用水量预计将达到 9.3 万亿升，相当于撒哈拉以南非洲 13 亿人口的年度基本生活用水需求。水资源主要在数据中心冷却中消耗，以及在电厂的间接用水中消耗。

如果将全球数据中心视为一个国家，其未来用电量将跻身全球最高之列。到 2030 年，数据中心将占据预计全球用电量的近 3%，用电量将增加至 945 太瓦时——接近巴基斯坦、孟加拉国和尼日利亚三国合计年度用电量的近 3 倍——并将产生近 4.4 亿吨二氧化碳。

AI 能源消耗集中在用户交互阶段

目前，20% 的数据中心能源消耗由 AI 引起，但到 2030 年这一比例将增加至 40%。

报告称，AI 任务越复杂，能耗就越高。目前，主要耗能阶段并非训练大型模型，而是用户与 AI 的交互以及生成过程，占 AI 整体能耗的 80% 至 90%。

联合国大学环境政策研究员、研究合作者 Miriam Aczel 表示：“令我们最意外的是，从碳排放角度看最环保的选择，往往最终会对水资源或土地造成更严重的损害。”

不同的 AI 任务能耗差异巨大。一次典型的聊天提问所消耗的能量约为基础文本分类任务的 200 倍；生成一张 AI 图像所消耗的能量约为 1,450 倍；生成一段短视频消耗的能量相当于 20 万次垃圾邮件分类任务。

报告发现，将请求中的词数减少 30%，可以将 AI 能耗降低约 25%。仅 ChatGPT 每天就处理 25 亿个提示词，其约为 383 吉瓦的年度用电需求（1 吉瓦等于约 10 亿瓦）。

研究揭示碳与水足迹之间的环境权衡

研究发现，对于 AI 消耗的每 1 千瓦时电力，会产生碳排放；在冷却和发电等过程中会消耗水资源；能源基础设施与供应链会占用土地资源。这三类环境足迹并不总是同步变化。例如，从煤炭切换到生物能源可能会显著降低碳足迹，但同时可能显著增加水与土地需求。

联合国大学水、环境与健康研究所主任 Vladimir Smakhtin 表示，该报告并不反对 AI，而是呼吁负责任地使用 AI。在规划、环境评估以及社区磋商中，碳、水和土地的真实成本必须被充分纳入，以确保技术革命在行星边界内能够可持续且更公平地发展。

Smakhtin 还指出，尽管一些公司声称其数据中心使用可再生能源，但这意味着其他地方会使用相对更少的清洁能源。他进一步表示：“AI 不只是虚拟的东西。我们讨论的是具有物理属性、会产生实际影响的东西。（AI）有基础设施，并且正在使用能源。所有这些运作背后都有大量硬件支持。尽管我们看不到从手机和电脑设备中冒出的烟——它看起来很干净——但在别处，人们正承受着痛苦。”

SpaceX 在 IPO 文件中增加水资源风险警示

6 月 1 日，SpaceX 在其首次公开募股（IPO）申请的“风险因素”部分加入了新的表述，称获取水资源的重要性与 SpaceX 确保电力供应、获取处理器以及其他关键资源同等重要。水资源也是数据中心选址、开发和运营的关键考量因素。

此前，SpaceX 主要向投资者强调：其数据中心主要受限于“以合理价格获得电力”、施工周期漫长以及材料短缺。

目前尚不清楚 SpaceX 为何新增这条关于水的条款，或为何一开始就未提及。科技媒体 Tech Crunch 报道称，SpaceX 目前处于 IPO 前阶段，在此期间，美国证券交易委员会（SEC）一直向该公司发送“意见函”，以寻求对文件的澄清或补充细节——SEC 的询问可能促成了这一变更。

今年 3 月，美国的 Oracle 和 OpenAI 放弃了扩建得克萨斯州一座 AI 数据中心的计划。该计划原本属于大型美国数据中心项目“Stargate”。

除 SpaceX 外，另有一些科技巨头，包括 Microsoft、OpenAI 和 Oracle，近几个月也表示正在彻底放弃蒸发式冷却以节约用水。

Google 宣布 2030 年补水策略

6 月 3 日，Google 在一篇博客文章中表示，到 2030 年，其服务器集群的补水量将超过用水量。公司正通过在数据中心所在社区中“实际增加”供水、投资本地供水基础设施、寻找为公司设施供能的替代水源，并完整披露公司的用水情况，来降低环境影响。

Google 母公司 Alphabet 最近表示，计划通过股票发行筹集 800 亿美元，以资助数据中心建设。

Google 全球基础设施与可持续发展主管 Ben Townsend 表示，Google 正尽可能核算间接用水，并投资无水可再生能源（消耗几乎不使用水资源的可再生能源技术，用于发电或氢气生产，包括风能、太阳能光伏等）。

2024 年，隶属美国能源部的劳伦斯伯克利国家实验室在一份报告中预测：如果超大规模数据中心严重依赖蒸发式冷却，到 2030 年它们可能会消耗多达 330 亿加仑（约 1,250 亿升）用水。

与其他高耗水行业相比，这一数字相当于或更低。一口单独的水力压裂井可消耗 150 万到 1,600 万加仑的水。然而，在水资源已十分稀缺的地区，这仍带来风险，尤其在夏季，因为数据中心冷却需求往往会与市政用水同时激增。

研究人员呼吁行业对数据中心运营保持透明

Aczel 和 Smakhtin 都指出，在开展这项研究时遇到的一个问题是：许多公司与机构并不透明披露其数据中心与 AI 系统消耗的能源，甚至不清楚这些系统的具体位置和规模。

2017 年至 2020 年曾担任 Microsoft 水资源战略董事的独立顾问 Priscilla Johnson 表示，可以鼓励公司开发更好的设计方案，以同时减少用水和能耗。“这个行业必须接受挑战，设计得更聪明、更清洁，”Johnson 说。

美国国家人工智能协会（National Artificial Intelligence Association）主席 Caleb Marks 强调，AI 正迅速融入人们的日常生活，带来许多好处，例如提高工作效率、降低贫困。AI 开发的投资回报对世界产生颠覆性影响，因此非常值得推进。

美国数据中心联盟（U.S. Data Center Alliance）主席 Josh Levi 进一步表示，AI 行业非常重视其环境影响问题。“我们将继续与政策制定者、本地社区和行业合作伙伴合作，确保当数据中心规模扩大时，其开发过程负责任、透明，并符合当前最佳实践标准。”

然而，Smakhtin 提出了一个普遍悖论：当事物变得更高效时，其使用频率会增加，总能耗会显著上升。即便使用过程中的每个单独步骤都更高效，这种情况也会发生。

常见问题

联合国报告预计到 2030 年，AI 数据中心的用水消耗会是多少？

根据联合国大学水、环境与健康研究所 6 月 3 日发布的报告，到 2030 年全球数据中心相关用水消耗预计将达到 9.3 万亿升，相当于撒哈拉以南非洲 13 亿人口的年度基本生活用水需求。水资源主要在数据中心冷却中消耗，以及在电厂的间接用水中消耗。

根据报告，用户如何降低 AI 的能耗？

报告发现，将请求中的词数减少 30% 可以将 AI 能耗降低约 25%。联合国大学水、环境与健康研究所主任 Vladimir Smakhtin 表示，人们可以通过在提问中更简洁地表达来降低 AI 巨大的能量需求——用户必须非常准确且简短，因为添加诸如“请”之类的礼貌措辞会在能耗上带来显著差异。