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主題：天上打雷閃電，是多少度電？閃電可以發電利用嗎？

2018/6/14 12:03:23

牛人

等級：論壇騎士(三級)

積分：7010分

注冊：2006-8-14

發表：2189（1208主題貼）

登錄：3776

第 1 樓

天上打雷閃電，是多少度電？閃電可以發電利用嗎？

     突然想到一個問題：天上現成的雷電，看起來能量很大的樣子，直接“抓”下來用，發電廠都不用建了，（發電廠的小伙伴表示：恨你！）豈不美滋滋！上網一搜，好像還真有人這樣干！

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

     其實，這個“閃電點亮廣告牌”是某汽車公司在泰國做的一個創意廣告。據專家分析，這個創意其實也不難，廣告牌上裝有避雷針，只要在避雷針接地線上裝一個傳感器，傳感器探測到接地線上有電流，就觸發開關點亮廣告牌。雖然很炫酷，但是點亮廣告牌的還是普通的市電，閃電扮演的角色，其實就是個按開關的……

     原來不是用閃電發電啊！

     那么，閃電可以發電嗎？如果能發電的話一道閃電發多少度呢？

     頭條君查閱資料發現，這確實只是一個“美好”的想法。目前看來，大規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避雷針那么簡單。閃電的瞬間功率極大，電壓上百萬千伏、電流上萬安培，捕捉閃電的設備必須要能承受極大的瞬間電流，需要很高的鐵塔、很粗的導電棒、超重型電路和超級電容器。有人估算，假設設備的轉換效率為百分之百，每個塔加上塔上電容器的費用約為35萬英鎊，在全球布置這些設備的費用高達67萬億英鎊，接近600萬億人民幣，全球一年的GDP也還沒到500萬億人民幣呢。這還不包括安裝成本、日常維護以及連接所有高塔的高壓輸電網的費用。

     ▲捕捉閃電的祖師爺富蘭克林，據說避雷針就是他以自己為原型發明的……


     2、就算費盡心思把電取了下來，得到的能量其實也不多

     看起來超級兇猛的閃電，其實相對來說能量是不夠用的，平均每次閃電的能量約為50億焦耳，不考慮傳輸和存儲過程中損失的話，這也就相當于1400度電。

     夠我家用個大半年的呢！

     聽起來好像也還行，不過我們得看看總量。有人統計，全球一年的閃電次數大概是14億次，其中只有約25%是地面閃電，其他大多數是云內或云間的閃電，無法利用，說白了就是太高抓不到。理想狀態下，一年收集的電能為4900億度。

     是個什么概念呢？2016年全球的發電量接近25萬億度，用電量至少是20萬億度以上，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，就算我們捕捉了所有可用閃電，也只夠全世界用個9天（追個劇都不夠……）


     3、抓不到，存不下……

     還有哪些東西看起來很厲害卻不能用來發電呢？

     先來個猛點的——
     臺風那么猛，風力那么大，用來發電一定很棒棒哦！

     臺風能量的確很大，但風力實在是有點……大過頭了，得考慮風機扛不扛得住啊。其次，臺風也極其不穩定，就拿我國東南沿海來說，一般一年來個5～10次，登陸地點還不定。就算超級扛揍的風機真的做出來了，建在哪呢？一年又能用個幾次呢？

     順著這個腦洞想，是不是還有：龍卷風發電、沙塵暴發電、冰雹發電、火山發電、地震發電、滑坡和泥石流發電、海嘯發電啊，簡直不要太可怕。


     再來個溫和點的——
     冬天都快被靜電煩死啦，簡直每個人身上都有哎，要是收集起來，是不是可以給我手機充個電？一下解決兩個問題呢。

     先說說靜電是怎么產生的吧。當靜止狀態的電荷聚集在某個物體上時就形成了靜電，當帶靜電的物體接觸與它有電位差的物體時，電荷就會發生轉移，然后就可以見到火花放電現象了。

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

     總結一下：

     這些看起來很厲害卻不能用來發電的東西，主要就是特別不穩定，爆發力很足，但“持續作戰”能力不強，還需要儲能設備的大力支持。

     目前主流的發電方式相對來說都是比較穩定的。火電、水電、核電就不說了大家都懂，風能和太陽能屬于比較調皮的，但比起閃電和臺風來，也穩定得多啊，即使這樣，它們就已經夠讓電力行業的朋友們傷腦筋了。

     所以，目前看來，怎樣低成本地把這些極不穩定的能量存起來，再變成穩定持續的電力輸出，似乎是首先要解決的問題。不過，以后的事誰知道呢？畢竟幾百年前，大家對電的認知也就是閃電啊。

     勇敢的少年啊，快去創造奇跡吧！


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