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天上打雷闪电，是多少度电？闪电可以发电利用吗？

發(fā)帖：牛人 | 2018/6/14 12:03:23 | 第 1 樓

天上打雷闪电，是多少度电？闪电可以发电利用吗？

     突然想到一個(gè)問(wèn)題：天上現(xiàn)成的雷電，看起來(lái)能量很大的樣子，直接“抓”下來(lái)用，發(fā)電廠(chǎng)都不用建了，（發(fā)電廠(chǎng)的小伙伴表示：恨你！）豈不美滋滋！上網(wǎng)一搜，好像還真有人這樣干！

     是不是特別震撼？一道閃電劈下來(lái)，廣告牌瞬間被點(diǎn)亮……莫非，這里的人已經(jīng)get到“捕捉閃電為我所用”的技能了？

     其實(shí)，這個(gè)“閃電點(diǎn)亮廣告牌”是某汽車(chē)公司在泰國(guó)做的一個(gè)創(chuàng)意廣告。據(jù)專(zhuān)家分析，這個(gè)創(chuàng)意其實(shí)也不難，廣告牌上裝有避雷針，只要在避雷針接地線(xiàn)上裝一個(gè)傳感器，傳感器探測(cè)到接地線(xiàn)上有電流，就觸發(fā)開(kāi)關(guān)點(diǎn)亮廣告牌。雖然很炫酷，但是點(diǎn)亮廣告牌的還是普通的市電，閃電扮演的角色，其實(shí)就是個(gè)按開(kāi)關(guān)的……

     原來(lái)不是用閃電發(fā)電啊！

     那么，閃電可以發(fā)電嗎？如果能發(fā)電的話(huà)一道閃電發(fā)多少度呢？

     頭條君查閱資料發(fā)現(xiàn)，這確實(shí)只是一個(gè)“美好”的想法。目前看來(lái)，大規(guī)模收集閃電供電是不靠譜的。

     1、捕捉閃電的難度很高，成本巨大

     捕捉閃電供電可不僅僅像裝個(gè)避雷針那么簡(jiǎn)單。閃電的瞬間功率極大，電壓上百萬(wàn)千伏、電流上萬(wàn)安培，捕捉閃電的設(shè)備必須要能承受極大的瞬間電流，需要很高的鐵塔、很粗的導(dǎo)電棒、超重型電路和超級(jí)電容器。有人估算，假設(shè)設(shè)備的轉(zhuǎn)換效率為百分之百，每個(gè)塔加上塔上電容器的費(fèi)用約為35萬(wàn)英鎊，在全球布置這些設(shè)備的費(fèi)用高達(dá)67萬(wàn)億英鎊，接近600萬(wàn)億人民幣，全球一年的GDP也還沒(méi)到500萬(wàn)億人民幣呢。這還不包括安裝成本、日常維護(hù)以及連接所有高塔的高壓輸電網(wǎng)的費(fèi)用。

     ▲捕捉閃電的祖師爺富蘭克林，據(jù)說(shuō)避雷針就是他以自己為原型發(fā)明的……


     2、就算費(fèi)盡心思把電取了下來(lái)，得到的能量其實(shí)也不多

     看起來(lái)超級(jí)兇猛的閃電，其實(shí)相對(duì)來(lái)說(shuō)能量是不夠用的，平均每次閃電的能量約為50億焦耳，不考慮傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中損失的話(huà)，這也就相當(dāng)于1400度電。

     夠我家用個(gè)大半年的呢！

     聽(tīng)起來(lái)好像也還行，不過(guò)我們得看看總量。有人統(tǒng)計(jì)，全球一年的閃電次數(shù)大概是14億次，其中只有約25%是地面閃電，其他大多數(shù)是云內(nèi)或云間的閃電，無(wú)法利用，說(shuō)白了就是太高抓不到。理想狀態(tài)下，一年收集的電能為4900億度。

     是個(gè)什么概念呢？2016年全球的發(fā)電量接近25萬(wàn)億度，用電量至少是20萬(wàn)億度以上，這就是每年所有可利用的地面閃電所含電能的40多倍。也就是說(shuō)，就算我們捕捉了所有可用閃電，也只夠全世界用個(gè)9天（追個(gè)劇都不夠……）


     3、抓不到，存不下……

     還有哪些東西看起來(lái)很厲害卻不能用來(lái)發(fā)電呢？

     先來(lái)個(gè)猛點(diǎn)的——
     臺(tái)風(fēng)那么猛，風(fēng)力那么大，用來(lái)發(fā)電一定很棒棒哦！

     臺(tái)風(fēng)能量的確很大，但風(fēng)力實(shí)在是有點(diǎn)……大過(guò)頭了，得考慮風(fēng)機(jī)扛不扛得住啊。其次，臺(tái)風(fēng)也極其不穩(wěn)定，就拿我國(guó)東南沿海來(lái)說(shuō)，一般一年來(lái)個(gè)5～10次，登陸地點(diǎn)還不定。就算超級(jí)扛揍的風(fēng)機(jī)真的做出來(lái)了，建在哪呢？一年又能用個(gè)幾次呢？

     順著這個(gè)腦洞想，是不是還有：龍卷風(fēng)發(fā)電、沙塵暴發(fā)電、冰雹發(fā)電、火山發(fā)電、地震發(fā)電、滑坡和泥石流發(fā)電、海嘯發(fā)電啊，簡(jiǎn)直不要太可怕。


     再來(lái)個(gè)溫和點(diǎn)的——
     冬天都快被靜電煩死啦，簡(jiǎn)直每個(gè)人身上都有哎，要是收集起來(lái)，是不是可以給我手機(jī)充個(gè)電？一下解決兩個(gè)問(wèn)題呢。

     先說(shuō)說(shuō)靜電是怎么產(chǎn)生的吧。當(dāng)靜止?fàn)顟B(tài)的電荷聚集在某個(gè)物體上時(shí)就形成了靜電，當(dāng)帶靜電的物體接觸與它有電位差的物體時(shí)，電荷就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)移，然后就可以見(jiàn)到火花放電現(xiàn)象了。

     靜電的電壓雖然很高，如橡膠或塑料薄膜廠(chǎng)里摩擦起的靜電就可高達(dá)100千伏，但電流卻極小，而且要獲得持續(xù)的電，就要一直摩擦，這本身就是要做功的，還是得利用機(jī)械能啊。想想那畫(huà)風(fēng)，發(fā)電廠(chǎng)里哼起了歌：摩擦摩擦……

     總結(jié)一下：

     這些看起來(lái)很厲害卻不能用來(lái)發(fā)電的東西，主要就是特別不穩(wěn)定，爆發(fā)力很足，但“持續(xù)作戰(zhàn)”能力不強(qiáng)，還需要儲(chǔ)能設(shè)備的大力支持。

     目前主流的發(fā)電方式相對(duì)來(lái)說(shuō)都是比較穩(wěn)定的。火電、水電、核電就不說(shuō)了大家都懂，風(fēng)能和太陽(yáng)能屬于比較調(diào)皮的，但比起閃電和臺(tái)風(fēng)來(lái)，也穩(wěn)定得多啊，即使這樣，它們就已經(jīng)夠讓電力行業(yè)的朋友們傷腦筋了。

     所以，目前看來(lái)，怎樣低成本地把這些極不穩(wěn)定的能量存起來(lái)，再變成穩(wěn)定持續(xù)的電力輸出，似乎是首先要解決的問(wèn)題。不過(guò)，以后的事誰(shuí)知道呢？畢竟幾百年前，大家對(duì)電的認(rèn)知也就是閃電啊。

     勇敢的少年啊，快去創(chuàng)造奇跡吧！


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