Question

15．当前“雾霾”成为全社会关注的热点，为了缓解空气污染，我国多地市启动了“光伏工程”示范项目，在屋顶安装太阳能光伏板，如图所示是某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统．按一天的有效光照时间8h计算，该中学光伏发电系统一天共发电160kw•h，这些发电量如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧64kg煤；你一定很关注“雾霾天气”的报道，请结合所了解的知识，谈谈家庭光伏发电的优点：减少污染、节约能源（谈一点即可）．（煤的热值q_煤=3.0×10⁷J/kg ）

Answer 1

分析 （1）已知功率和时间，根据公式W=Pt可求该光伏发电系统一天共发电的度数；根据公式Q=qm可求燃烧的煤的质量；
（2）从节约能源、减少污染的角度作出分析和解答．

解答 解：（1）由P=$\frac{W}{t}$可得，中学光伏发电系统一天共发电：W=Pt=20kW×8h=160kW•h；
光伏发电系统发电时太阳能转化为电能；W=160kW•h=160×3.6×10⁶J=5.76×10⁸J；
因为η=$\frac{W}{Q}$，
所以燃烧煤放出的热量：
Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{5.76×1{0}^{8}J}{30%}$=1.92×10⁹J；
由Q=qm可得，
燃烧煤的质量m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{1.92×1{0}^{9}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=64kg；
（2）家庭光伏发电的优点：清洁无污染，有利于环境的改善；光能可再生，节约化石能源，有利于能源的可持续发展．
故答案为：160；64；减少污染、节约能源．

点评 本题考查了：光伏发电系统转换效率、发电的度数、煤的质量、太阳能的优点等知识，难易程度适中．