Question

18．去年，在农村有一个项目投放了大量的广告，说在家庭里安装一个光伏微型发电装置，若天气晴朗，利用这个装置一天可以发电十度左右，不但自家够用了，而且还可以把多余的电卖给国家电网，实在是一举两得．
请回答下面几个问题：
（1）光伏发电系统发电时，太阳能转化为电能．
（2）夏天光照时间按10h计算，一天可以发电12kW•h，则该光伏发电系统发电的功率是1.2kW．
（3）该光伏发电系统夏天一天的发电量，如果由热电转化效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧4.8kg煤．（煤的热值q_煤=3×10⁷J/kg）
（4）请写出2条光伏发电的优点：清洁无污染、可再生．

Answer 1

分析 （1）太阳能光伏发电系统是将太阳能转化为电能的．能从自然界源源不断地得到，这样的能源是可再生能源．
（2）已知一天的发电量和有效光照时间，利用公式P=$\frac{W}{t}$计算发电的功率；
（3）已知热电转换效率和发电量，可以得到燃煤产生的热量；已知燃煤产生的热量和煤的热值，利用公式m=$\frac{Q}{q}$得到燃煤的质量；
（4）太阳能作为新能源，具有节约化石能源、减少大气污染、可再生等优点．

解答 解：
（1）太阳能光伏发电系统，是利用了太阳能得到了电能，所以能量转化是太阳能转化为电能．
（2）该光伏发电系统发电的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{12kW•h}{10h}$=1.2kW；
（3）该光伏发电系统一天的发电量：W=12kW•h=12×3.6×10⁶J=4.32×10⁷J；
如果由热电转化效率为30%的热电厂来完成，由η=$\frac{W}{Q}$可得煤完全燃烧放出的热量：
Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{4.32×1{0}^{7}J}{30%}$=1.44×10⁸J，
由Q=mq可得，燃煤的质量为：m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{1.44×1{0}^{8}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=4.8kg．
（3）光伏发电的好处是清洁无污染、可再生、节约化石能源等．
故答案为：（1）太阳；电；（2）1.2；（3）4.8；（4）清洁无污染；可再生．

点评 此题考查了功率变形公式、热值变形公式、热效率计算公式和太阳能的应用，综合性较强，同时考查了物理知识与社会生活的密切关系，有一定的难度．