[发明专利]雷电发电的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，特别是一种利用自然界中的雷电转化为 电能的方法。

技术背景

据专家估计，全世界每年约有10亿次雷暴发生，平均每小时发生2000 次雷暴，而每分钟发生1～3次云对地闪电。就整个地球表面而言，每秒钟 的地闪就有30～100次，而在地球表面各地而言，有时顷刻间就有2000 个左右的闪电，平均每天发生闪电800万次，每次的闪电在微秒量级的瞬 间释放出约1.98×10⁸焦耳的能量。约2000度电。如森林就有50％以上是 由雷电引发的。

雷电的放电电压高，可达500kv以上，闪电峰值电流的幅度大，高达 100～300kA，闪电电流变化快，放电电流时间短，一次放电时间约为40μ s；同时闪电表现为强大的冲击波、剧变的磁场强烈的电磁辐射、炽热的 高温。

经火花放电模拟实验及理论计算结果表明，闪电通道的径向扩展速度可 达1.6km/s左右，地闪回击的初始阶段，可行成闪电冲击波波阵面的超高 压一万到几百万帕，但其破坏范围离闪电通道几厘米到几米左右。

1.经专利检索，现有技术由于以上几点，现有的技术没有根本性的 解决其破坏力的问题如专利号为02291616.4的简易雷电制氢装置或是 转化效率低如专利号为200610159497.7的用雷电制造碳化钙的方法， 而且都不安全、实用，从而雷电的利用使人望而生畏。

2.由于我国地域辽阔，各地雷暴发生的差异也较大，雷电参数不同。据 210个气象站雷暴资料的统计，东南沿海地区的平均雷暴持续时期为222d 左右，平均雷暴季节3到10月左右，活动比较频繁，资源丰富。据全球统 计，全球年雷暴日的高值区主要位于非洲中部、美洲中部、东南亚和我国 海南岛。这些地区的平均年雷暴日大于100天，个别地区达180天以上， 其中海南岛的儋县的平均年雷暴日为124天，故如果将这些雷电高发区的 雷电能加以有效利用将是一件十分有意义的事。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，即是在足够安全的条件下，将雷电在瞬间 所释放的强大的电能转化为一种可被人们掌握和利用的热能，并充分利用 热能发电的方法和装置。故只要远离由人工触发的定向定位雷电的破坏范 围即可消除雷电的破坏性。

技术方案

本发明具体的技术方案如下一种雷电发电的方法，即在有触发闪 电的电场的条件下，以人工触发闪电的方法，如将细金属丝与金属柱相连 的小型火箭发射升空引雷或利用激光器使空气电离的方法形成放电通道将 雷电定向定位的引到半敞的容器中的具有耐高温耐腐蚀抗冲击且具有当雷 通过后还不达到其熔点的电阻而一小部分固定在地下的金属柱，使金属柱 炽热到一定程度，即约300到2000左右，再将带有限压阀的耐高温耐腐蚀 抗冲击的外套容器封闭，并用与金属柱相距约100到800米的带有避雷装 置的排水泵将水池里面经过适当处理的水，以不破坏装置且能充分利用金 属柱热能的排水速度经过单向阀并用喷射装置排入箱中与金属柱充分接 触，从而产生高压水蒸气。高压水蒸气经过绝缘隔热的导气管传到与距金 属柱约100到500米亦带有避雷装置的汽轮机，使气轮机转动，以带动与 汽轮机相连的发电机发电。当容器中的水积累到一定程度即通过外套容器 下端一排水孔使距金属柱一定距离并带有避雷装置的排水泵将带有余热的 水排入水池，以循环与金属柱接触。水蒸气在通过与汽轮机相连的管道上 有一信息收集装置，其包括温度传感器，湿度传感器，气压传感器等装置以 自动化控制进水泵的进水速度，排水泵的排水速度以及引雷装置。而当外 套容器、排水管、导气管中气压将达到一定限度时，即使各自的限压阀支 开，从而使气压减缓，从而更安全有效的运行

此金属柱可以是实心，或空心，或中间部分为1到5根，但最好为3 根相邻的金属柱组成，从而提高金属柱的电阻，以获得更大且安全的热能， 并将热能快速有效的转化。

有益效果

用人工触发引雷发电的方法与装置与现有比较有如下优点；

1用人工触发引雷发电可以更充分，引雷面积更广泛，更可以人为 控制定向定位安全的利用自然界的雷电。

2.利用金属柱储热能更有效安全的收集瞬时强烈的雷电能，而且可以 更安全更简易的加以利用。