中国数据中心用水量研究规模与份额分析
中国数据中心用水量市场分析研究
2025年中国数据中心用水量市场规模为2,287.4亿升，预计到2030年将达到3,471.2亿升，反映出中国政府的复合年增长率为8.70%。激增的人工智能工作负载、严格的“双碳”要求，以及将高耗电的工作负载转移到缺水的西部省份，这些因素共同使水效率成为国有和私营运营商董事会层面的优先事项。北京和上海新建建筑的强制性电力使用效率 (PUE) 限制为 1.3，将能源和水指标纳入北京市政府的单一投资屏幕中。托管领导者受益于规模经济，而云服务提供商则加速采用直接芯片液体冷却，可将蒸发损失减少多达 Tom’s Hardware 的 300 倍。中国近一半的服务器群处于高水位或极端水位r压力区，迫使转向处理废水、海水和闭环冷却。目前，监管配额正在推动数据中心用水市场转向既能提供机架级热效率，又能提高整个组合用水效率透明度的技术。
主要报告要点
- 按水源划分，饮用水在 2024 年将占据数据中心用水市场份额的 45.7%，而 Premia Partners 预计替代水源将以 9.3% 的复合年增长率增长。
- 按设施类型划分，托管中心将在 2024 年占据数据中心用水市场规模 52.3% 的收入份额，而云服务提供商预计到 2030 年将以 11.20% 的复合年增长率增长。
- 按数据中心规模划分，大型设施将占 2024 年数据中心用水市场规模的 47.9% 份额，大型设施预计将以到 2030 年复合年增长率为 10.8%。
中国数据中心用水量市场趋势研究及洞察
驱动因素影响分析
| “双碳”政策激励措施加速节水冷却投资 | +1.8% | 国家；北京、上海、广东早期收益 | 中期（2-4年） |
| 重点省份超大型设施强制用水配额 | +1.2% | 北京、上海、广东、江苏 | 短期（≤ 2 年） |
| AI/ML 工作负载的快速增长推动更高的机架密度和液冷采用 | +2.1% | 全国；一线城市 | 中期（2-4年） |
| 政府对工业废水回用合作伙伴的补贴 | +0.9% | 内蒙古、新疆 | 长期（≥4年） |
| 沿海城市海水冷却试点项目 | +0.7% | 海南、广东、福建 | 长期（≥4年） |
| 主要云客户要求实时WUE披露 | +0.8% | 全国企业中心 | 短期（≤2年） |
| 来源： | |||
“双碳”政策激励加速投资节水冷却
《2024-2025 年节能减碳行动计划》要求新数据中心将非化石能源比例削减 20%，有效引导资本支出转向闭环液体冷却，从而减少中国政府的能源和水需求。运营商获得电费优惠当 WUE 目标达到时，加快土地审批，将合规性转化为成本优势。据《南华早报》报道，阿里巴巴已经用可再生能源为 56% 的云足迹提供动力，并将碳排放量减少了 63.5%，展示了绿色能源和大幅降低蒸发损失的双重好处。因此，早期采用者锁定了稀缺的一级城市许可证，并使运营免受不断上涨的淡水提取费的影响。
重点省份超大型设施的强制性用水配额
北京要求新站点的 IT 负载保持在每千瓦时 2.5 升以下 Enviliance ASIA，而上海则将 1.3 的 PUE 上限与腾讯云的配额分配挂钩。对超标的处罚包括阶梯关税和暂停扩张阶段等。该框架将灰水回收和超滤工厂推向主流地位，一流的运营商目前报告的 WUE 为每千瓦时 0.2 升。校园间配额交易创造二级市场奖励超性能的市场，进一步推动数据中心用水市场转向循环水解决方案。
AI/ML 工作负载和液冷采用的快速增长
大型语言模型训练使机架密度超过 100 kW，远远超出传统风冷 15 kW 的上限。 Nvidia 的液冷参考设计声称比蒸发系统节水 300 倍。国内集成商现在将氟化介电冷却剂与高密度 GPU 集群捆绑在一起，缩短了人工智能平台的部署周期。因此，到 2025 年，数据中心水消耗市场的液冷部分有望超过 1330 亿元人民币，大多数新建的超大规模园区在招标文件中都指定了液冷或混合冷却。
政府对工业废水再利用合作伙伴的补贴
国家发展和改革委员会为与人类共存的数据中心提供高达 30% 的资本支出制造厂回收工艺用水。典型项目将处理后的废水引入闭环冷却回路，实现 85% 的回收率，并将市政排水量减少近 70%。在工业用水价格超过每立方米 15 元的地区，这些合作伙伴关系可在三年内收回投资，同时放宽电网和用水许可。补贴计划支撑了西部干旱省份数据中心用水市场的长期弹性。
限制影响分析
| 地理相关性 | |||
|---|---|---|---|
| 提高缺水地区的淡水取水费 | -1.4% | 华北、内蒙古、新疆 | 短期（≤2年） |
| 公众对在农业区附近建设大型数据中心的强烈反对 | -0.8% | 河北、山东、河南 | 中期（2-4年） |
| 用于灰水/盐水回收的高级处理厂资本支出较高 | -1.1% | 全国；小型运营商 | 中期（2-4 年） |
| 深湖或海上冷却项目的许可时间表不确定 | -0.6% | 沿海地区、主要湖泊 | 长期（≥4年） |
| 来源： | |||
提高缺水地区的淡水提取费用
中国将于 2024 年全面推行全国水税，根据稀缺程度，提取价格在每立方米 0.1 至 3 元之间。北京的数据中心报告称，冷却水现在相当于运营支出的 25%，这加剧了废水处理的商业案例。高容量用户，推动数据中心用水市场转向闭环设计和替代来源。
先进回收工厂的高资本支出
膜生物反应器、反渗透撬装和紫外线氧化装置每 50 MW IT 负载总计高达 3000 万美元，对较小的企业来说是一个负担企业网站难以吸收。融资障碍会延长投资回收期，尤其是在电价仍然较低的情况下。因此，整合加速：较小的公司要么剥离资产，要么将工作负载迁移到已经满足严格 WUE 标准的较大园区，从而加强了数据中心用水行业内部的规模动态。
细分分析
按水源划分：替代水源推动可持续发展转型
到 2030 年，替代水源的复合年增长率为 9.3%，削弱了用水效率2024 年饮用水首要合作伙伴占 45.7% 的主导地位。经过市政级处理的废水现已成为城市设施的基础，可将冷却费用削减高达 60%。 海南海域海水冷却试点利用了丰富的沿海资源，并展示了人工智能训练集群的可行性。由于季节性变化限制了规模，雨水收集仍然是补充性的。地下水开采面临越来越多的许可证拒绝保护含水层，推动运营商采用闭环再循环。
替代水的采用重塑了采购合同。威立雅在中国的第一个再生中心提供适合超大规模冷却的回收污水，标志着机构对长期水循环的承诺。资本市场认为表外处理厂具有积极的信用作用，可以实现较低票面利率的绿色债券，为扩张提供资金。这些转变共同奠定了一个结构性支点，使数据中心用水市场与省级节水目标保持一致。
按数据中心类型：云服务提供商加速容量扩张
云服务提供商的复合年增长率为 11.20%，超过主机托管 2024 年 52.3% 的收入份额，但绝对数量仍低于该水平。万国数据 (GDS Holdings) 获得了 10 亿美元的海外建设资金，同时 2024 年第三季度收入增长了 17.7%，突显了投资者对超大规模驱动需求的万国数据 (GDS Holdings) 的信心。 CSP园区部署了集成热交换回路，将WUE降低至每千瓦时0.3升，从而获得一线城市的早期批准。与此同时，托管运营商利用多租户密度来证明膜生物反应器工厂的合理性，每个机架的水成本比单租户站点低 40%。
按数据中心规模：大型设施引领创新采用
大型设施在规模经济的推动下实现了 10.8% 的复合年增长率，吸收了 85% 以上的水回收系统的高资本支出。 中国陵水的水下集群展示了模块池如何消除传统的冷却塔 Light Reading。大型园区还可以将地区网络的废热货币化，将成本中心转化为收入流，并缩短储热罐的投资回收期。
小型运营商面临两种选择：将机架迁移到较大的园区，或通过市政 PPP 框架投资共享处理厂。两条路线都将额外的体积注入巨量
地理分析
以北京为首的北方省份承担着最严格的配额，迫使运营商采用闭环系统，尽管承载着25%的计算能力，但仍使区域数据中心用水市场份额下降至18%恩维利亚洲。符合要求的设施将优先获得可再生能源证书，抵消高昂的改造成本。城市规划者还青睐热电联产设计，将服务器热量引入住宅区，释放新收入并减轻公众监督。
南部沿海省份利用丰富的海水和先进的试点项目。广东新的海上园区利用直接海水循环来冷却服务器而不消耗淡水，展示了沿海地区如何避开迫在眉睫的淡水税。海南的水下吊舱每秒处理 7,000 个人工智能查询，同时周围的海洋散发热量。
竞争格局
中国移动、中国电信和中国联通受益于全国范围内的光纤骨干网，降低了增量建设成本。他们将连接与主机托管捆绑在一起，通过集成的 SLA 锁定企业客户。秦淮数据和万国数据等私人进入者通过实时审核的 WUE 仪表板脱颖而出，满足具有 ESG 意识的租户。国际企业 Equinix 和 Digital Realty 引进了全球最佳实践，包括可延长回路寿命并进一步降低水强度的无灰腐蚀抑制剂。
技术路线图主导着竞争定位。氟化介电冷却剂的早期采用者获得了适合人工智能矩阵数学的热余量优势。水下数据中心先驱，当前作为一个小众群体，可以完全绕过淡水，如果组件成本下降到平价，可能会扰乱内陆现有企业。随着规模较小的运营商努力满足配额严格要求，资本雄厚的集团渴望整合小型资产并将其改造为闭环，因此出现了收购机会。
近期行业发展
- 2025 年 6 月：HiCloud 宣布在上海附近建立海上风力发电水下园区。
- 2025 年 5 月：阿里巴巴将清洁能源普及率提高到 56%，同时通过集成冷却减少用水量。
- 2025 年 5 月：威立雅在中国投产了第一家再生工厂，以支持数据中心的再生水使用。
- 2025 年 4 月：中国陵水水下设施增加了一个可容纳 400 台服务器的模块。
FAQs
目前中国数据中心用水市场规模有多大？
2017年中国数据中心冷却用水量为2287.4亿升2025年。
到2030年数据中心用水市场增长速度有多快？
预计将扩大到347.12十亿升，复合年增长率为 8.70%。
哪种冷却技术能最大程度地节水？
直接芯片液体冷却可减少水消耗对比多达300倍
为什么替代水源越来越受欢迎？
不断上涨的淡水抽取费和配额上限使得经过处理的废水和海水具有经济吸引力，同时帮助运营商实现监管 WUE 目标。
