Question

安陽市是我國重要的光伏基地之一，光伏發電是利用太陽能電池在太陽照射下發電．安陽市啟動了“光伏工程”示范項目，在某中學的教學樓頂安裝了總功率為20kW的光伏發電系統．
（1）若一天的有效光照時間按8h計算，該光伏發電系統一天共發電多少千瓦時？
（2）該光伏發電系統一天的發電量，如果由熱電轉換效率為30%的熱電廠來完成，需要燃燒多少千克煤？（煤的熱值q_煤=3.0×10⁷J/kg ）
（3）請寫出一條光伏發電的優點．

Answer 1

已知：P=20kW t=8h η=30% q_煤=3.0×107J/kg
求：（1）W=？（2）m=？
解：
（1）∵P=
∴光伏發電系統一天共發電W=Pt=20kW×8h=160kW?h；
（2）燃煤產生的熱量為Q===1.92×10⁹J，
∵q=
∴燃煤的質量為m===64kg．
（3）光伏發電的好處之一是可以節約化石能源．
答：
（1）光伏發電系統一天共發電160kW?h；
（2）可以節約的燃煤的質量為64kg；
（3）利用光伏發電可以節約化石能源．
分析：（1）已知發電系統總功率和有效光照時間，利用公式W=Pt計算發電量；
（2）已知熱電轉換效率和發電量，可以得到燃煤產生的熱量；已知燃煤產生的熱量和煤的熱值，利用公式m=得到燃煤的質量；
（3）太陽能作為新能源，具有節約化石能源、減少大氣污染、可再生等優點．
點評：此題考查了功率變形公式、熱值變形公式、熱效率計算公式和太陽能的應用，綜合性較強，同時考查了物理知識與社會生活的密切關系，有一定的難度．