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06-17
从Windows到Surface电脑，微软的大部分产品都给人一种特殊的感觉——直接、粗糙，非常科学和工程。
这一特点甚至体现在微软总部园区的设计中。
与Apple Park“船”形营造的奇幻相比，位于西雅图雷德蒙德的微软总部显得有些普通，没有特别引人注目的建筑。
您周围的社区。
这或许是微软倡议让办公地点像城市一样具有包容性的结果。
然而前段时间，这家具有浓厚科技特色的公司却公布了一个颇为奇葩的计划——在自家花园的地下建造一座地下发电厂。
理科生对微软要建地下发电厂的“幻想”，一切都始于微软总部改造计划。
2009年，微软正式上市前，将总部落户美国西雅图雷德蒙德。
最初，总部只有四栋办公楼。
随着公司逐渐发展壮大，园区逐步扩建、改造。
▲ 图片来自：微软 随着新办公楼扩建需求的出现，微软终于有机会实现其建造地下发电厂的计划。
此次他们选择与西雅图知名设计公司NBJJ合作，推平部分总部大楼，在原址上建设地下发电厂。
根据计划，微软将在其总部占地2.5英亩的地下挖掘三口地热井，每口地热井挖掘深度为10英尺（约0.6米）。
▲根据具体电力需求，建成后的地热井数量可能会发生变化。
图片来自：微软 在地热井中，微软将投放一个65英尺高（约17米）的热能储存罐。
水箱内的主要物质是水，作为能量转换介质，更有利于储存热量。
这个地下发电厂实际上是利用地下一定深度的恒温原理，通过热泵、冷却器、发电机等设施将热能转化为机械能，而机械能最终转化为电能。
微软总部地下还有数英里长的输电管道用于传输能源。
▲图片来自：微软 有趣的是，根据微软的计划，人们一般看不到地热井。
它们会被公园里的树木阻挡或覆盖，融入环境中。
这和微软总部的设计思路如出一辙。
极高的绿化率、四通八达的高速公路、大学校园的开放性，并不梦幻，但却让人感觉很舒服。
当然，如果你真想看看这个“树林里的机器”，也不是不可能。
微软表示，将在地热发电厂附近设立一个透明门廊，让人们了解这些设备是如何运行的。
▲图片来自：微软 与传统煤炭发电相比，地热发电有很多优点。
例如，利用恒定的地下温度来解决加热/冷却需求。
冬季天气寒冷时，地上温度比地下低，微软可以利用传输管道将地热传输到建筑物中，起到“供暖”的作用，反之亦然。
这不仅节省了大量的电费，还减少了供暖和空调设备的数量。
微软表示，与原来的系统相比，新的地热系统的能耗将减少50%。
这种地热发电系统使用时间越长越省钱。
毕竟不需要交电费。
要知道，在美国很多地区，电费都是按步计算的。
像微软这样的大电力消费者只会消耗更多的电力。
。
而且，地热发电厂使用的热能转换介质水也可以回收利用。
它不会被冷却装置排出，而是作为热能储存在热能罐中。
这样，微软每年可以减少10000加仑的用水量，几乎相当于12个奥运会游泳池的用水量。
更重要的是，地热发电不需要与煤炭发电相同的矿产资源。
它是像太阳能一样的清洁能源。
这也是微软想要在总部下方建造地下发电厂的主要原因之一。
它早些时候大胆宣称，要在年内实现碳中和。
▲ 图片来自：微软 不过，校园重建毕竟是一个大规模的计划。
作为计划中最后开工的建筑，地下发电厂预计将于2020年启用。
与苹果和特斯拉相比，微软地下发电厂的优势是什么？建设发电厂似乎已成为一种新趋势。
数据中心、云服务、存储系统和科技公司对计算能力和电力有很高的要求。
此外，各公司对二氧化碳的需求量也很大。
在不抵消承诺的情况下建造发电厂是正常的。
▲微软数据中心 当然，每个公司的具体实施方案都有些不同，这也代表了不同的技术方向。
作为新能源领域的新巨头，特斯拉更擅长研发电池，甚至已经进入消费市场，销售储能电池。
特斯拉的家用级储能电池产品包括Powerwall，疫情期间一机难求，价格一度上涨。
企业级电池产品包括Megapacks，其最大能量存储为3 MKh。
甚至苹果也成为了特斯拉的客户，并从其购买了 87 块 Megapacks 电池。
▲由多个Megapacks电池组成的储能系统图片来自：特斯拉。
不过，苹果和特斯拉的发电方式是一样的，都是依靠太阳能。
苹果公司今年斥资8.7亿美元在美国加利福尼亚州建造了一英亩的超大大楼。
太阳能发电厂为其总部和其他设施提供电力。
说到这里，大家可能已经猜到太阳能发电相比地热发电的劣势了。
无论苹果还是特斯拉，太阳能发电对阳光的要求更高。
微软可以直接在自己总部地下运营，但苹果却要到总部外去建一个。
发电厂。
这还涉及大量的输变电设施和大量的投资。
传输距离越长往往意味着功率损耗越大。
微软的地下发电厂只是地面到地面到地面的传输距离要短得多。
另一个缺点是占地面积。
太阳能发电对面积大小的要求远高于地热发电。
从苹果公布的图片可以看出，两者并不是一个比例。
▲ 苹果太阳能农场《国家地理》曾发布数据称，一座发电量为 1GWh 的地热发电厂将占地约 1,000 平方英里，一座同等发电量的风能发电厂将需要约 1,000 平方英里，一座太阳能发电厂则需要约 1,000 平方英里的面积。
大约1,000平方英里。
地热发电的稳定性也会更好。
如上所述，地下温度是恒定的，甚至可以根据不同的地温采用不同的换算方法。
苹果的太阳能发电厂只能在白天使用。
当它购买特斯拉的储能电池时，也是因为电池可以将太阳能转化的电储存起来，这样白天转化的电就不会被浪费，同时也能满足总部夜间的用电。
需要。
▲ Megapacks的大蓄电能力可以适应不同的用电需求。
当然，这并不意味着地热发电没有缺点。
与太阳能发电和风力发电相比，地热发电最大的缺点是效率太低，发电能力不如前两者。
而且，地热发电需要提前估算电力需求，并以此数据为基准来估算要修建的地下热能井的数量。
一旦需求量大，电力供应很可能会不足。
因此，微软在建造地下发电厂时，也表示总部并不完全依靠它来发电。
太阳能发电仍是重要的补充部分。
当并发需求较高时，以地热发电为主，太阳能发电为辅助设施。
这就像游戏中的角色属性一样。
无论地热发电还是太阳能发电，它们都不是六角战士。
每个都有自己的优点。
互相配合，发挥各自的优势，是常态。
地热发电，迈向10% 微软的地下发电厂实际上只能算是地热发电的小规模应用。
它只采用了比较常见的地下恒温层，其温度并不太高，因此提供的能量也有限，比较适合家庭或商业建筑使用。
一旦微软在2019年完成其地下发电厂，这对其他公司来说将是一个鼓励。
除了公共电网外，大型科技公司还可以选择长期使用更具成本效益的建设解决方案。
地热发电的大规模应用，实际上充分利用了地球大陆板块相交地区的地热资源。
与普通的地下恒温层相比，它们的温度更高，更容易使用，但这也使得大规模地热发电仅限于某些地区。
▲ 高温温泉是典型的地热资源之一。
我国西藏羊帕井镇是地热资源丰富的地区。
这里不仅有温泉、喷泉，甚至还有热水田等，这也使其成为我国第一个地热开发地。
在发电方面，羊八井地热电站于1998年建成，至今仍是西藏主要发电厂之一。
与其他地区相比，西藏地热资源较多，煤炭等化石资源较少。
自然成为我国发展地热发电的主要地理区域之一。
▲ 羊八井地热电站。
地热发电的大规模应用受到地热资源的限制，太阳能、风能的发电转化率和覆盖率均优于其。
因此，在许多国家和地区，太阳能和风能的发展优先级往往会高于地热发电。
现在我国很多地区都有太阳能发电厂。
随着时间的推移，情况正在逐渐发生变化。
温泉旅游等热能应用案例促进了旅游业的发展。
加之观念的转变，地热能作为清洁能源再次进入主流视野。
昔日的“煤都”山西将于今年竣工。
建成高温地热发电试验电站。
据《山西日报》报道，新建地热发电试验电站项目一期占地50亩，一号试验机装机容量已达千瓦，这是一个良好的开端。
▲山西地热发电实验电站。
图片来自：中国城市能源周刊。
同时，新能源的探索并不局限于环保的角度。
它依然可以带动产业升级，甚至成为滋养水土的新兴产业。
地热能不仅可以发电，供暖、温泉旅游、疗养甚至养殖都是新的应用。
目前，太阳能、风能、地热能等清洁资源尚未完全替代煤炭等化石资源发电。
造成这种情况的原因不仅是技术限制，还有发展不足。
地热发电就是一个典型案例。
世界上还有许多未开发的资源。
地热资源。
长期关注地热能的代尔夫特理工大学两位学者肯尼思·加文（Kenneth Gavin）和威廉·克雷格（William Craig）撰文称，作为电力和供暖的可再生能源，充分开发的地热能预计可满足世界10%的电力需求。
在可预见的未来，地热发电的效率只会越来越接近这个数字。
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