閃電這麼猛,為什麼不直接拿來用?

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7月28日的上海,天氣註定不平靜——

剛剛進入中伏第三天,早晨還是逐漸增長的暑熱,但11點前後,對流雲團快速發展,接近正午的時候,雲圖上巨大的積雨雲團就已經覆蓋了長江口附近以及上海市區北部等地。

閃電這麼猛,為什麼不直接拿來用?

在這幾個小時的雷雨過程中,不僅局部地區1小時降雨量超過50毫米,同時更「驚人」的是,整個上海一共觀測到超過4000次的閃電。

上海的一次小範圍雷雨,就有這麼多的閃電釋放出來,要是把目光放到全國乃至全世界範圍內,一整年所出現的雷電就更是數不勝數。小編不禁想問,假如人類能把這些自然生成的雷電能量都利用起來,是不是我們就離令人苦惱的碳排放、全球變暖越來越遠了呢?

閃電,能量有多強!

一閃之間,一條光的通路從天空連接到地上,隆隆雷聲隨之而來,閃電的聲勢著實駭人!因而,古人用雷霆萬鈞來形容威力巨大、無法阻擋。

閃電這麼猛,為什麼不直接拿來用?

一道閃電,長度一般在數百米,最長有時也能達到數千米。產生的溫度從攝氏一萬七千度至二萬八千度不等,和這樣的數字相比,給地球提供能量的太陽,其表面溫度「只有」5500攝氏度上下,也就是說,一道閃電的溫度大約等同於太陽表面溫度的3-5倍。如此極端的高溫,使閃電沿途的空氣劇烈膨脹,產生波浪、發出聲音。

閃電這麼猛,為什麼不直接拿來用?

太強了所以難用?還有其它原因~

閃電是如此激烈的一種天氣現象,以至於閃電電壓的級別達到上億伏。相對的,目前特超高壓的輸電電壓在80到100萬伏,根本不是同樣的一個級別。如何安全的把閃電接入、儲存,並安全的轉換為可用的電壓等級,就是一個很難解決的問題。


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另外,閃電雖然看起來能量高,但放電時間卻非常短暫,每次閃電釋放出的1400千瓦時左右的能量,平均是在0.25秒的時間裡完成的。如此短的持續時間,就連攝影愛好者們用相機捕捉都不太容易一窺全貌,換作用來收集能量的大型設備,就又要產生很多技術上的難題了。

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還有一點,閃電作為對流性天氣的附帶產品,發生的位置隨著雷雨雲團的移動而改變。因此只能從氣候上來確定多發的地區,但具體到每一次的雷雨過程,閃電究竟落在哪裡,小編也不知道,除了「局部地區」,還是「局部地區」。這樣的能源穩定性,比起源源不斷的風能,以及利用效率逐漸提高的太陽能,要差得多了。

看起來美好,用起來也就一般般?

假如我們忽略所有的技術難題,把閃電的利用轉變成數學問題,結果可能也會出乎大家的意料。

剛才提到,一次閃電的能量平均在1400千瓦時左右。全球來看,一年的閃電次數大約能達到14億次,其中有四分之三是雲間、雲內閃電,不會到達地面,因此無法利用。剩下的四分之一,全部收集起來,一年的電能為4900億千瓦時。

而在2018年,全球總發電量達到26.6萬億千瓦時,是閃電能量的50倍以上。也就是說,我們收集到的閃電,能供給全球使用7天左右。

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相比之下,再生能源發電當中,最主流的水力發電在2018年全年發電量中佔到15.8%,達到4.2萬億千瓦時,超過閃電能量的8倍,風電和光伏則分別達到1.4和0.6萬億千瓦時,基本都在穩步發展當中。

其實比起閃電,太陽才是真正的大佬,太陽光一小時就可以產生我們一年使用的電能,那麼思考題就來了:為什麼我們不把所有的屋頂用太陽能板蓋起來呢?

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