防雷可以不再需要避雷針
編輯：2021-10-24 14:22:40
最近，《中國青年報》發(fā)了一篇報道《一群博士告訴你怎么防雷劈》，介紹國網(wǎng)蘇州供電分公司的團隊的“動態(tài)防雷——全球氣候變化下的新型雷電防護解決方案”在9月中旬舉辦的2021年聯(lián)合國全球契約青年SDG（可持續(xù)發(fā)展目標）創(chuàng)新者峰會上獲得中國青年SDG創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽最高獎項金獎。文章開頭寫道：
防雷可以不再需要避雷針、避雷器。1個傳感器、1套系統(tǒng)，就可以實現(xiàn)1萬平方公里的雷電檢測和1000平方公里以上的防雷保護。 據(jù)介紹，該方案借鑒中國傳統(tǒng)文化“大禹治水”中“堵不如疏”的思想，通過集約化的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、智能化的系統(tǒng)動態(tài)管控和普適化的技術(shù)應(yīng)用，在全球首創(chuàng)了基于“跟蹤、預測、控制”的動態(tài)防雷體系，構(gòu)建一種適用于多行業(yè)的主動型系統(tǒng)級的動態(tài)防雷模式。 多家網(wǎng)絡(luò)媒體報道稱，該動態(tài)防雷體系的雷電探測范圍可達1萬平方千米以上，在重點區(qū)域可以比傳統(tǒng)天氣預報提前40分鐘以上進行預警，準確率提高了2倍，大幅減少雷擊跳閘所帶來的停電損失，并可應(yīng)用于石化倉儲、交通運輸、信息通訊、戶外作業(yè)等全社會多個領(lǐng)域，全面提升各行業(yè)應(yīng)對雷電災害的水平。 獎狀由全球契約中國網(wǎng)絡(luò)和可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟導刊聯(lián)合頒發(fā)。 全球契約中國網(wǎng)絡(luò)是經(jīng)聯(lián)合國全球契約組織授權(quán)在中國設(shè)立的地方網(wǎng)絡(luò)，主辦機構(gòu)是中國企業(yè)聯(lián)合會。 全球契約組織隸屬于聯(lián)合國秘書處，是世界上最大的推進企業(yè)社會責任和可持續(xù)發(fā)展的國際組織，擁有來自170個國家的1萬余家成員單位。 SDG是“可持續(xù)發(fā)展目標”的英文縮寫。聯(lián)合國全球契約青年SDG 創(chuàng)新者項目（YSIP）以培育商業(yè)創(chuàng)新力量、破解全球可持續(xù)發(fā)展挑戰(zhàn)為宗旨，2019年由聯(lián)合國全球契約組織發(fā)起，于2020年首次登陸中國，并于今年開展首屆中國青年SDG創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽。 團隊成員徐洋介紹，傳統(tǒng)防雷一般是借助避雷針、避雷器將雷電的破壞性力量導入大地，是一種靜態(tài)的、被動的方式，采取的是“堵”的思路。動態(tài)防雷方案則偏向于“疏”，就像是“主動出擊”，通過控制系統(tǒng)對潛在雷害提前進行調(diào)控疏導。 “動態(tài)防雷方案”分為跟蹤、預測和控制三大模塊，分別解決“雷電在哪”、“雷電什么時候要去哪”、“怎么減少雷電造成的損失“三個問題。 跟蹤模塊也稱探測模塊，主要應(yīng)用高精度雷電跟蹤系統(tǒng)，感應(yīng)雷電，還可以聯(lián)網(wǎng)提升范圍精度，獲取雷電實時數(shù)據(jù)。 預測模塊是對雷電發(fā)生時間、空間的判斷，以及雷電對于區(qū)域影響的預估。在高電壓擊穿空氣的情況下雷電產(chǎn)生，而大氣電場強度可以判斷環(huán)境電壓的高低。 對于未發(fā)生雷電區(qū)域，動態(tài)防雷方案監(jiān)測大氣電場強度，并結(jié)合溫度、濕度等其他氣象要素，可以預測雷電發(fā)生的時間。對于已發(fā)生的雷電，動態(tài)防雷同樣進行監(jiān)測，通過監(jiān)測產(chǎn)生的空間輻射和光信號，可以預測遠方雷電的空間移動，從而判斷區(qū)域的安全性 最后的控制模塊就是基于預測結(jié)果進行的。動態(tài)防雷項目研究的一開始，一直停留在理論階段，隨著研究的進一步深入，幾位創(chuàng)新者的加入，慢慢邁入了應(yīng)用階段，并著重進行對于“控制”模塊的研究。方案首先在電網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用，即進行雷電預測之后，通過電網(wǎng)調(diào)度規(guī)避該區(qū)域風險，但如何在其他領(lǐng)域進行應(yīng)用，依然是橫亙在研究之路上的“大山”。 “每個領(lǐng)域的特點都不同，有的能通過轉(zhuǎn)移調(diào)度規(guī)避風險，有的不可以?！眻F隊成員張吉祥介紹，目前，動態(tài)防雷方案還不能實現(xiàn)全領(lǐng)域應(yīng)用控制，但針對部分領(lǐng)域已經(jīng)稍有成果。 在戶外作業(yè)領(lǐng)域，動態(tài)防雷通過與無人機引雷相結(jié)合，可以有效解決海上鉆井平臺的雷電防護問題。在交通領(lǐng)域，通過雷電預測可以輔助車輛智慧調(diào)度，有效消除雷電天氣的影響，將易燃易爆車輛的累計風險降低90％以上。 下一步，團隊將參與國際防雷合作項目“雷震子（Resonance）計劃”，在區(qū)域預測的基礎(chǔ)上進一步研究雷擊落點的精準預測。 另據(jù)《蘇州日報》今年7月12日報道，由國網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司發(fā)起的國際防雷合作項目“雷震子計劃”啟動會在蘇州舉行。該計劃依托國際雷電科學蘇州研究中心，通過聯(lián)合武漢大學、東南大學、中國電科院、瑞士洛桑聯(lián)邦理工、意大利博洛尼亞大學、瑞典烏普薩拉大學等國內(nèi)外多家科研學術(shù)機構(gòu)，共同開展雷電領(lǐng)域基礎(chǔ)科學研究和國際標準制定工作，推動全球共同研究和解決雷電領(lǐng)域世界性難題。 據(jù)悉，國網(wǎng)蘇州供電公司在2013年開始致力于防雷技術(shù)的研究，先后在2017年投運全球首套地區(qū)級的“智能電網(wǎng)動態(tài)防雷系統(tǒng)”，2019年獲國際大電網(wǎng)會議（CIGRE）動態(tài)防雷標準工作立項。 國網(wǎng)蘇州供電公司科技規(guī)劃計劃管理專職負責人童充（國際大電網(wǎng)雷電會議科學委員會副主席）說，在“雷震子計劃”中，除了推動由我國牽頭制定的智能電網(wǎng)動態(tài)防雷國際標準編制工作外，還將與國際專家聯(lián)合開展高精度雷電預測技術(shù)和雷電溯源技術(shù)，為全球解決防雷問題探索解決方案。 據(jù)媒體消息，目前基于動態(tài)防雷項目研發(fā)的地區(qū)級“智能電網(wǎng)動態(tài)防雷系統(tǒng)”已經(jīng)在蘇州投入運行兩年多，年均避免經(jīng)濟損失9000萬余元。
