2026AI时代算力基础设施流体系统水能绿色发展报告-格兰富&中国通信院.pdf会员免费

AI时代算力基础设施流体系统水能绿色发展报告2026年9月

当前，人工智能技术快速发展带动算力需求持续攀升，算力基础设施步入规模扩张与技术升级并行的发展阶段。随着高密度智算集群规模扩大，算力中心能源、水资源消耗及资源管理压力进一步上升；与此同时，液冷技术规模化应用正在推动冷却体系加快重构。在保障算力供给的前提下提升资源利用效率、增强运行可靠性，成为算力基础设施绿色发展的重要议题。全球范围内，算力基础设施快速扩张加剧能源与水资源的供给压力。据高盛及相关机构预测，2026年美国数据中心总电力需求将达到41GW，并在2027年进一步升至66GW，到2030年美国数据中心预计新增697至1451百万加仑/日的供水量；预计2025年欧盟数据中心运行过程中消耗水资源约760亿升，并逐步将水资源利用效率()等指标纳入数据中心可持续性评价体系。截至2026年6月底，中国智能算力规模达到2185(FP16)，全国算力设施整体上架率达到71.4%，绿色低碳和算电协同成为算力基础设施发展的重要方向。本报告指出，AI时代算力基础设施的核心竞争力，已由单纯算力规模比拼，转向算力、能源、水资源协同利用能力的竞争。随着单机架算力密度持续增长，热管理水平、水资源管控、能源效率与系统可靠性等成为影响算力基础设施可持续发展的关键因素。如何以更少的资源消耗支撑更多算力增长，正在成为行业共同面对的新课题。从能源效率到碳排放，从用水效率到余热利用，越来越多国家和地区开始将资源协同利用纳入算力中心可持续发展评价体系。伴随机架功率密度不断提升，液冷等新型冷却技术加速落地，行业优化思路也从单一设备效率优化，转向全系统统筹优化。在此背景下，流体系统的重要性正在被重新认识。过去，流体系统更多承担散热保障功能；而在AI时代，它正在成为连接算力设备、冷却系统、能源系统和水资源系统的重要枢纽。热量如何被收集、输送、调节、利用和回收，不仅影响冷却效率，也影响能源利用、水资源消耗以及系统长期运行能力。流体系统正逐步从“冷却配套设施”演变为支撑绿色算力发展的关键基础设施。基于这一判断，本报告确立算力与“水资源-能源”协同的研究视角。算力基础设施绿色发展的重点已从单一能效优化，扩展到算力增长、资源利用和运行韧性的协同平衡。围绕这一目标，报告构建了由架构层、设备层和平台层组成的流体系统能力框架，从分布式按需输配、泄漏风险分级、余热利用、智能泵控协同、多层冗余容错到数据闭环调控和介质全生命周期管理，系统探讨高密度液冷时代流体系统的发展方向。本报告希望推动行业更加关注流体系统在绿色算力发展中的基础作用，促进算力基础设施从单点节能向系统优化演进，从资源消耗向资源协同利用演进，从经验运维向智能化运营演进。我们期待通过产业链各方协同创新，共同探索更加高效、可靠、可持续的算力基础设施发展路径，为人工智能时代绿色算力高质量发展提供支撑。由于人工智能基础设施和流体系统技术仍处于快速发展阶段，报告难免存在不足之处，恳请业界专家和广大读者批评指正。我们也将持续跟踪行业发展动态，不断完善相关研究成果。前 言目 录AI时代算力基础设施水-能绿色发展背景1.1 全球算力基础设施资源约束现状 1.2 中国算力基础设施绿色发展现状1.3 高密度算力下冷却体系重构 1.4 当前行业痛点与挑战 流体系统促进算力中心绿色化发展2.1 流体系统连接热量与水效管理，提升散热运行效率2.2 流体系统优化能源管理，支撑高密度与弹性运行2.3 流体系统重构算力基础设施体系，支撑水-能协同与韧性运行架构、设备、平台层结构下流体系统的关键技术3.1 流体系统的架构层关键技术3.2 流体系统的设备层关键技术3.3 流体系统的平台层关键技术流体系统支撑绿色算力基础设施的典型实践4.1 智能泵赋能高效液冷，实现高密算力节能稳定运行4.2 流体架构系统优化，推动算力中心全域节能升级4.3 水-能资源协同利用，构建绿色算力循环体系4.4 流体系统优化改造，盘活传统数据中心节能潜力未来发展趋势及建议5.1 未来发展趋势5.2 建议6811121517182328313638394042430102030405

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