跟踪用水效率（WUE）可以帮助数据中心优化用水量并支持可持续发展目标。
提高能源利用效率是数据中心可持续性的重要组成部分，而水资源的使用在数据中心运营的可持续性中同样扮演着至关重要的角色。事实上，由于地下水资源的日益短缺，水效能在未来几年可能会变得更加重要。
因此，水资源使用效能（WUE）是数据中心运营商必须关注的一个重要指标。正如本文所解释的，WUE帮助数据中心追踪其用水量，并寻找优化用水的方式。
什么是水资源使用效能（WUE）？
水资源使用效能（WUE）是一个衡量数据中心水资源使用效率的指标。
WUE通过将数据中心的总水消耗量与其IT设备的能源消耗量进行比较来计算。这意味着，WUE并不是衡量数据中心的水总消耗量，而是评估一个设施相对于其IT设备使用的水量。
WUE这个指标最早由致力于提高数据中心效率的非营利组织——The Green Grid于2011年提出。它的作用类似于功率使用效能（PUE）等指标，后者也有助于衡量数据中心运营的可持续性。
高效的水管理对于可持续的数据中心冷却系统至关重要。
数据中心如何使用水？
为了更好地理解为何追踪WUE如此重要，以及哪些因素会影响WUE的计算，首先需要了解数据中心如何以及为何消耗水。
数据中心主要通过水来进行冷却。虽然数据中心使用的水冷却系统设计各不相同，但大多数系统都通过水吸收IT设备产生的热量，然后将加热的水输送到可以排放到环境中的地方，或将其蒸发成气体。
这种水冷却方式对于大多数大型数据中心来说是必要的，因为它们容纳了大量的IT设备，而这些设备会产生大量的热量。对于小型数据中心来说，使用冷却空气系统（不需要大量水）可能就足够了，但许多大型数据中心必须依赖水作为冷却过程中的重要成分。
如何计算WUE?
计算WUE需要两个数据点：
1. 数据中心在固定期间内消耗的总水量（以升为单位）。
2. 数据中心IT设备在同一期间内消耗的总能量（以千瓦时kWh为单位）。
然后，将第一个数字除以第二个数字，即可计算WUE。
例如，如果您的数据中心每天使用100,000升水，并消耗50,000千瓦时的能源，那么WUE的计算为：
100,000L / 50,000kWh = 2.0 L/kWh
在这个简化的例子中，我们基于每天的水和能源使用数据计算了WUE。为了获得更准确的计算，建议基于每月或（更好）每年的水和能源消耗数据来计算WUE。因为短期资源消耗波动可能导致基于单一天数计算的WUE不具代表性。
水资源使用效能的好处
计算WUE有几个关键好处：
– 评估可持续性：水是有限的资源，了解数据中心如何高效利用水资源是衡量整体可持续性的重要方面。
– 降低成本：水是有成本的，了解数据中心如何高效利用水资源，有助于确保不浪费资金。
– 优化冷却系统效率：由于水在数据中心中的主要用途是冷却，追踪WUE可以帮助提高冷却系统的效率。那些消耗大量水而相对支持较少IT设备的系统，可能存在性能问题。
– 改善社区关系：追踪并报告WUE有助于数据中心运营商缓解当地社区对设施过度用水的担忧。
因此，追踪WUE不仅对可持续性至关重要，还能促进数据中心业务目标的实现。
水资源使用效能的挑战与局限
虽然WUE是估算水资源使用效率并识别浪费的有效工具，但它并不完美。
最显著的挑战之一是，WUE并没有区分不同的水源，尽管水源在可持续性工作中扮演着重要角色。例如，一个使用再生水进行冷却的数据中心，其WUE与一个依赖市政供水的新鲜水的数据中心相同（假设能源消耗相同），尽管后者的做法可持续性较差。
追踪和报告WUE也可能面临挑战，因为数据中心运营商在衡量总水使用量和总能源使用量时，可能存在不一致的方式。由于大多数设施只有一个中央水表，通常会基于所有水的使用量来计算总水量，即使其中一些水用于与数据中心运营无关的目的（如景观浇灌或厕所供应）。然而，一些设施可能会安装专门的水表，仅用于跟踪数据中心冷却所需的水量，并使用这些数据计算WUE。后者做法可能导致WUE数值较低，尽管用于数据中心运营的总水量相同。
类似地，由于电力系统的电表通常只记录整个设施的总能源消耗，在计算WUE时，若有大量能源用于除IT设备之外的其他目的，也可能会影响WUE的准确性。为了获得最准确的WUE估算，您需要安装仅测量IT设备能耗的电表，但大多数数据中心并没有这样做。
理想的WUE数值是多少？
WUE越低，数据中心的可持续性可能越高。事实上，“理想”的WUE数值是零——理想情况下，数据中心会找到完全不使用水的方式。然而，正如上文所述，对于大多数数据中心来说，这在技术上并不可行，因为它们需要水来冷却IT设备。
从实际角度来看，数据中心的平均WUE为1.8 L/kWh。超越这个平均水平是一个合理的WUE目标。
然而，最有效的数据中心运营商报告的WUE数值通常远低于平均水平；例如，亚马逊报告其WUE仅为0.19 L/kWh。这可能是因为亚马逊的数据中心规模非常庞大，能够利用规模经济更高效地使用水。
如何提高数据中心的水资源使用效能
为了提高水资源使用效率和可持续性，数据中心运营商可以考虑以下做法：
– 使用再生水：使用再生水冷却数据中心是一项已经广泛应用的做法。尽管这不会实际降低WUE数值（因为WUE不区分水源），但它会使水资源的使用更具可持续性。
– 将水归还至源头：而不是在冷却过程完成后将水排放到公共污水系统，可以考虑将水归还到自然环境中。同样，这不会减少实际的WUE数值，但它减少了清理数据中心水资源所需的能量（因为数据中心的冷却过程通常不会污染水源）。
– 提高数据中心温度：提高数据中心的温度有助于提高WUE，因为这可以减少系统需要散发的热量。像Equinix这样的数据中心公司发现，仅提高几度温度即可大幅提升效率，而不会对IT设备构成风险。
– 监控水使用数据：监控水使用量的波动，并将其与其他数据点（如环境温度或电力消耗变化）相关联，可以帮助发现优化水资源使用效率的机会。例如，您可能会发现，在外部温度较低时，减少水的消耗，而不是根据固定的水量消耗来运作。
