太阳能资源的优点:与常规能源相比较.太阳能资源的优点很多.并且都是一般的常规能源所无法比拟的.概括起来.可以归纳为以下四个方面: 1)数量巨大:每年到达地球表面的太阳辐射能约为130万亿吨标准煤或3600Q.即约为目前全世界所消费的各种能量总和的1×104倍. 2)时间长久:根据天文学的研究结果.可知太阳系已存在大约50亿年左右.太阳能的根源是在太阳内部的高温和高压条件下进行的由四个氢原子核聚变成一个氦原子核的热核反应.根据目前太阳辐射的总功率以及太阳上氢的总含量进行估算.尚可继续维持1011年之久.对于人类存在的年代来说.确实可以认为是“取之不尽.用之不竭 的. 3)普照大地:太阳辐射能“送货上门 .既不需要开采和挖掘.也不需要运输.普天之下.无论大陆或海洋.无论高山或岛屿.都“一视同仁 .既无“专利 可言.也不可能进行垄断.开发和利用都极为方便. 4)清洁安全:太阳能素有“干净能源 和“安全能源 之称.它不仅毫无污染.远比常规能源清洁,也毫无危险.远比原子核能安全. 2 太阳能资源的缺点 太阳能资源虽然具有上述几方面常规能源所无法比拟的优点.但也存在着相当严重的缺点和问题.主要有以下三个方面: 1)分散性:到达地球表面的太阳辐射能的总量尽管很大.但是能流密度却很低.平均说来.北回归线附近夏季晴天中午的太阳辐照度最大.约为l.1-1.2kW·m-2.即投射到地球表面1m2面积上的太阳能功率仅为1kW左右,冬季大致只有一半.而阴天则往往只有1/5左右.因此.想要得到一定的辐射功率.就只有两种可行的办法:或者使采光面积增大.或者使采光面的集光比增大.但是前者将需占用较大的地面.而后者则会使成本大大提高. 2)间断性和不稳定性:由于受到昼夜.季节.地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴阴云雨等随机因素的影响.太阳辐射既是间断的又是不稳定的.为了使太阳能成为连续.稳定的能源.从而最终成为能够与常规能源相竞争的独立能源.就必须很好地解决贮能问题.即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来以供夜间或阴雨天使用.但就目前而论.贮能恰好是太阳能利用中最薄弱的环节之一. 3)效率低和成本高:就太阳能利用的目前发展水平来说.有些方面虽然在理论上是可行的.技术上也是成熟的.但是因为效率普遍较低.成本普遍较高.所以经济性较差.还不能与常规能源相竞争.在今后相当长的一段时期内.太阳能利用的进一步发展.或是大规模的推广使用.主要受到经济性的制约.因此.当前的研究重点之一.就是尽可能地提高效率和降低成本.加强经济上的竞争力. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(18分)利用水流和太阳能发电,可以为人类提供清洁能源。水的密度,太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率,地球表面的重力加速度取g=10m/s2

   (1)三峡水电站发电机输出的电压为18kV。若采用500kV直流电向某地区输电5.0×106kW,要求输电线上损耗的功率不高于输送功率的5%,求输电线总电阻的最大值;

   (2)发射一颗卫星到地球同步轨道上(轨道半径约为地球半径的6.6)利用太阳能发电,然后通过微波持续不断地将电力输送到地面,这样就建成了宇宙太阳能发电站。求卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小;

   (3)三峡水电站水库面积约1.0×109m2,平均流量Q=1.5×l04m3/s,水库水面与发电    机所在位置的平均高度差h=l00m,发电站将水的势能转化为电能的总效率。在地球同步轨道上,太阳光垂直照射时的辐射功率为10P0。太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率=20%,将电能输送到地面的过程要损失50%。若要使(2)中的宇宙太阳能发电站的发电能力与三峡电站相当,卫星上太阳能电池板的面积至少为影大?

 

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利用水流和太阳能发电,可以为人类提供清洁能源。水的密度,太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率,地球表面的重力加速度取g=10m/s2

   (1)三峡水电站发电机输出的电压为18kV。若采用500kV直流电向某地区输电5.0×106kW,要求输电线上损耗的功率不高于输送功率的5%,求输电线总电阻的最大值;

   (2)发射一颗卫星到地球同步轨道上(轨道半径约为地球半径的6.6)利用太阳能发电,然后通过微波持续不断地将电力输送到地面,这样就建成了宇宙太阳能发电站。求卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小;

   (3)三峡水电站水库面积约1.0×109m2,平均流量Q=1.5×l04m3/s,水库水面与发电    机所在位置的平均高度差h=l00m,发电站将水的势能转化为电能的总效率。在地球同步轨道上,太阳光垂直照射时的辐射功率为10P0。太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率=20%,将电能输送到地面的过程要损失50%。若要使(2)中的宇宙太阳能发电站的发电能力与三峡电站相当,卫星上太阳能电池板的面积至少为影大?

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(18分)利用水流和太阳能发电,可以为人类提供清洁能源。水的密度,太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率,地球表面的重力加速度取g=10m/s2
(1)三峡水电站发电机输出的电压为18kV。若采用500kV直流电向某地区输电5.0×106kW,要求输电线上损耗的功率不高于输送功率的5%,求输电线总电阻的最大值;
(2)发射一颗卫星到地球同步轨道上(轨道半径约为地球半径的6.6)利用太阳能发电,然后通过微波持续不断地将电力输送到地面,这样就建成了宇宙太阳能发电站。求卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小;
(3)三峡水电站水库面积约1.0×109m2,平均流量Q=1.5×l04m3/s,水库水面与发电   机所在位置的平均高度差h=l00m,发电站将水的势能转化为电能的总效率。在地球同步轨道上,太阳光垂直照射时的辐射功率为10P0。太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率=20%,将电能输送到地面的过程要损失50%。若要使(2)中的宇宙太阳能发电站的发电能力与三峡电站相当,卫星上太阳能电池板的面积至少为影大?

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(18分)利用水流和太阳能发电,可以为人类提供清洁能源。水的密度,太阳光垂直照射到地面上时的辐射功率,地球表面的重力加速度取g=10m/s2

   (1)三峡水电站发电机输出的电压为18kV。若采用500kV直流电向某地区输电5.0×106kW,要求输电线上损耗的功率不高于输送功率的5%,求输电线总电阻的最大值;

   (2)发射一颗卫星到地球同步轨道上(轨道半径约为地球半径的6.6)利用太阳能发电,然后通过微波持续不断地将电力输送到地面,这样就建成了宇宙太阳能发电站。求卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小;

   (3)三峡水电站水库面积约1.0×109m2,平均流量Q=1.5×l04m3/s,水库水面与发电    机所在位置的平均高度差h=l00m,发电站将水的势能转化为电能的总效率。在地球同步轨道上,太阳光垂直照射时的辐射功率为10P0。太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率=20%,将电能输送到地面的过程要损失50%。若要使(2)中的宇宙太阳能发电站的发电能力与三峡电站相当,卫星上太阳能电池板的面积至少为影大?

 

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2010年的上海世博会逐渐临近,在“绿色世博”理念的倡导下,环保节能科技始终贯穿着世博园区规划、建设和运行的各个阶段,据了解园区中的部分路段安装上了一种太阳能路灯,可以节省大量的电力。如图所示光控开关S1白天与触点a接触,太阳能电池板为蓄电池充电,晚上与触点b接触,给路灯供电,光控开关S2晚上12点前与触点c接触,主灯发光,12点后与触点d接触,副灯发光.主灯为“24 V  15 W”的节能灯,副灯为“24 V  10W”的节能灯,平均每天各工作6小时.

(1)路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时?

(2)已知太阳能电池板的面积为0.5 m2,每平方米平均收集功率1.5 kw,若太阳光照射10小时能使路灯正常工作5天,求太阳能电池板光电转化效率.

(3)请举出这种太阳能路灯的两个优点

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同步练习册答案