Question

今天的人类，已经离不开电能了．如图所示的风力发电是新能源开发中具有良好开发前景的发电方式．由于没有燃料燃烧问题，也不会产生辐射或空气污染，符合“节能减排”、“低碳生活”的理念而正在世界形成热潮．但风力发电的特点是随机性强，5m/s以上的风速才可以发电．盐城地处黄海之滨，春秋季风力大，持续时间长，大丰风力发电厂正在开发建设中．下表是某一台风力发电机在不同风速下的发电功率：

平均风速m/s	5	6	7	8	9	10
功率kW	9	22	34	44	53	60

请根据你所学知识完成以下问题：
（1）风能属于

 

（选填“可再生”或“不可再生”）能源，风力发电是把风能转化为

 

能，供各种产业日常生活使用．
（2）当风速为10m/s时，风力发电机组工作1h所产生的电能是

 

kW?h；若此时风车组1小时获得的风能为300kW?h，则风力发电机组的发电效率是

 

．
（3）大丰毗邻黄海，有较丰富的风力资源，即将并网的“十万千瓦”风力发电机组，预计年发电量2.5×10⁸kW?h，相当于完全燃烧

 

kg的煤放出的能量．（煤的热值为3.0×10⁷J/kg）
（4）大丰港港区计划安装如图2所示的“风光互补”景观节能灯，它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板．关于节能灯的设计解释合理的是

 

A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能
B．小风扇是用来给太阳能电池板散热的
C．小风扇是风力发电机，将电能转化为机械能
D．蓄电池在夜晚放电时，将电能转化为化学能
（5）面对日益严重的能源危机问题，人们正在积极寻找和开发新能源，你认为除了上述两种新能源之外，人类还可以开发哪些新能源？（至少举出两种）

Answer 1

分析：（1）像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源，风力发电机的制作原理是电磁感应现象，即发电过程是将机械能转化为电能的过程．
（2）由表中数据找出风速为10m/s时发电机的输出电功率，然后由W=Pt求出1h产生的电能；已知1h获得的风能，就求出风力发电机组的发电效率．
（3）知道年发电量（相当于完全燃烧标准煤所释放的能量）和煤的热值，利用Q_放=mq求需要煤的质量．
（4）风扇式发电机可以通过风吹动扇片转动，把风能转化为电能；太阳能电池可以把太阳能转化为电能．
（5）新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等．

解答：解：（1）风能是一种很清洁的可再生能源，资源丰富，无污染；风力发电将风能转化为电能；
（2）由表知：风速v=10m/s时，发电机输出功率P_出=60kW，
∵P=

W

t

∴风力发电机组工作1h产生的电能W_电=P_出×t=60kW×1h=60kW?h；
∵此时风车组1小时获得的风能为300kW?h，
∴风力发电机组的发电效率η=

W电

W风

×100%=

60kw?h

300kw?h

×100%=20%
（3）发电量为：2.5×lO⁸kW?h的发电机的发电量：W=2.5×10⁸kW?h=2.5×10⁸×3.6×10⁶J=9×10¹⁴J；
所以需要完全燃烧煤的质量：
m_煤=

W

q

=

9×1014J

3×107J/kg

=3×10⁷kg
（4）A、太阳能电池板也可以把太阳能转化为电能，该选项说法正确；
B、小风扇的作用可以把风能转化为电能，不是用来散热的，该选项说法错误；
C、小风扇是一个风扇式发电机，它可以把风能转化为电能，该选项说法错误；
D、蓄电池在夜晚放电时，将化学能转化为电能，该选项说法错误；
故正确答案为A．
故答案为：（1）可再生；电；（2）60；20%；（3）3×10⁷；A；（4）A；
（5）新能源的例子，比如：海洋能；风能是新能源；氢能源是我国正在开发的新能源之一．

点评：此题考查了能源的分类、电能的计算、热量的计算、新能源的开发和利用，涉及的知识点较多，数据较大，解答时仔细分析题干，运用所给数据，仔细作答．