雷電能量解決世界電力供應(yīng)問(wèn)題

在剛剛結(jié)束的海南省建筑電氣“兩會(huì)一網(wǎng)”2018年會(huì)中，省電氣學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)鄭建宇總工的報(bào)告極具前瞻性，讓人耳目一新，腦洞大開(kāi)，為年輕人乃至整個(gè)電氣行業(yè)指明了研發(fā)方向。

大家都知道雷電的厲害和危害，它的巨大能量可以給人類造成巨大的損失和災(zāi)難，因此，建筑物需要做防雷設(shè)計(jì)和相應(yīng)的防護(hù)措施。建筑物防雷也是建筑電氣設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。

鄭總大膽設(shè)想將雷電的能量進(jìn)行回收利用。大家知道，雷電流高達(dá)100多kA，電壓近億伏，而放電時(shí)間只有0.01-0.1s，這是巨大的電能，如果采用超級(jí)電容收集、存儲(chǔ)雷電能量，則電容存儲(chǔ)的能量W可按式1計(jì)算：

W＝½UQ＝½CU² （1）

其中，Q——電荷量；

U——電容電壓；

C——電容容量，可按公式2計(jì)算:

C=εS/4πkd （2）

式中，ε為介電常數(shù)；S——兩極板正對(duì)面積；d——兩極板間距；k——靜電力常數(shù)。

以一次普通雷電為例，假設(shè)雷電流為50kA，雷電壓為1億伏，放電時(shí)間0.1s，則雷電能量為50kA*100000000V*0.1s=139000kWh。

如果采用極板面積為113000平方米的電容將該能量回收利用，則可以為11853輛電動(dòng)汽車充電，而這些電動(dòng)汽車一次充電按續(xù)航500公里計(jì)。

電容極板面積按照公式1、2計(jì)算得出，兩個(gè)極板正對(duì)面積約為16個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大小。

因此，一次普通能量的雷電，其能量可以為近1.2萬(wàn)輛續(xù)航里程達(dá)500公里的電動(dòng)汽車充滿電，多么巨大的電能，令人驚嘆!

如果能很好的利用雷電能量將徹底解決世界電力供應(yīng)問(wèn)題，造福人類。鄭總的報(bào)告為有興趣的朋友指明一條道，不妨做進(jìn)一步的研究！