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太阳有闪电吗「太阳能收集器」

时间:2022-12-14 11:23:13来源:搜狐

今天带来太阳有闪电吗「太阳能收集器」,关于太阳有闪电吗「太阳能收集器」很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

近期,我国多地强对流多发,雷暴、冰雹、短时强降雨多地开花。充满视觉效果的闪电时不时出现,往往还带来灾害,那么彼时之敌可否成为今日之友呢?太阳能都这么普及了,“闪电能”可以安排吗?

想利用闪电能,我们还是得先了解它。毕竟知己知彼,百战不殆。说到雷电,我们能想到中国神话里的雷公,漫威世界里的雷神、暴风女。那么现实中的雷电有多猛?它们到底是怎么产生的?

雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电一般产生在对流发展旺盛的积雨云中,因此常伴有强烈的阵风和暴雨,有时还伴有冰雹和龙卷。

庞大的积雨云

积雨云顶部一般较高,可达20公里,云的上部常有冰晶。一般来说,云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主。当电位差达到一定程度后,就会产生放电,这就是我们常见的闪电。闪电的的平均电流是3万安培,最大电流能达到30万安培。闪电的电压很高,约为1亿至10亿伏特。一个中等强度雷暴的功率可达一千万瓦,相当于一座小型核电站的输出功率。

哇!既然闪电这么厉害,那它能否被收集利用,成为人类的新能源呢?

就在你看文章的这个瞬间,世界各地大约正有1800个雷电在试图击穿云层,它们每秒钟大约发出600次闪电,其中有100次袭击地球。

这样看来,核电站的输出功率、每秒600个闪电!利用起来,应该没有汽油、煤炭什么事儿了吧?

可事实上真是这样吗?我们可以来算一笔账。

首先,闪电出现的时间地点不可预测的,有可能眨眼之间就会错过一道闪电,闪电的存在随机性极强。其次,闪电的电压太高难以转换,并且短时间内无法储存。直接存到电网上?这样对电网冲击会很大,收集成本极高。那么我们付出这么大的代价,能得到多少电能呢?

从电荷角度考虑的话,每次闪电的能量平均只有50亿焦耳。假设在传输和存储过程中的损失为零(其实不可能),这也仅仅相当于不到1400千瓦时的能量,也就是一次闪电释放的能量只有1400度电。

全球一年的闪电次数约为14亿次,其中大约四分之一是地面闪电,我们再假设百分之百利用所有地面闪电,那么一年收集的电能为4900亿千瓦时。

2019年,全球使用了约20万亿千瓦时的电,也就是说地球上一年的闪电产生的电能,只够全球使用9天~

相对于收集闪电的成本来说,太不划算了吧?这波亏得有点大,算了算了,溜了溜了!

笔者:冯哲,气象专家

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