Question

（2013?揭西縣模擬）青島一個80后小伙子徐鵬飛在自家居民樓頂上，自己設(shè)計、自己組裝了一套微型發(fā)電站，被媒體稱為“中國家庭光伏電站第一人”．小徐的這個發(fā)電站，是利用光伏效應(yīng)．在晴朗的天氣，發(fā)電站一天可以發(fā)電十度，不但自家夠用了，而且，還能把多余的電賣給國家電網(wǎng)，實在是一舉兩得．
請回答下面幾個問題：
（1）光伏電站系統(tǒng)發(fā)電時，

太陽

能轉(zhuǎn)化為

電

 能．
（2）若一天的有效光照時間按8h計算，一天可以發(fā)電10kW?h，則該光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電的功率是

1.25

kW．
（3）該光伏發(fā)電系統(tǒng)一天的發(fā)電量，如果由熱電轉(zhuǎn)化效率為30%的熱電廠來完成，需要燃燒

4

kg煤．（煤的熱值q_煤=3×10⁷J/kg）
（4）請寫出2條光伏發(fā)電的優(yōu)點：

清潔無污染

，

可再生

．

Answer 1

分析：（1）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的．能從自然界源源不斷地得到，這樣的能源是可再生能源．
（2）已知一天的發(fā)電量和有效光照時間，利用公式P=

W

t

計算發(fā)電的功率；
（3）已知熱電轉(zhuǎn)換效率和發(fā)電量，可以得到燃煤產(chǎn)生的熱量；已知燃煤產(chǎn)生的熱量和煤的熱值，利用公式m=

Q

q

得到燃煤的質(zhì)量；
（4）太陽能作為新能源，具有節(jié)約化石能源、減少大氣污染、可再生等優(yōu)點．

解答：解：（1）太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，是利用了太陽能得到了電能，所以能量轉(zhuǎn)化是：太陽能轉(zhuǎn)化為電能．
（2）該光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電的功率P=

W

t

=

10kw?h

8h

=1.25kw
（3）該光伏發(fā)電系統(tǒng)一天的發(fā)電量W=10kW?h=10×3.6×10⁶J=3.6×10⁷J；
燃煤產(chǎn)生的熱量為Q=

W

η

=

3.6×107J

30%

=1.2×10⁸J，
∵q=

Q

m

，
∴燃煤的質(zhì)量為m=

Q

q煤

=

1.2×108J

3.0×107J/kg

=4kg．
（3）光伏發(fā)電的好處是清潔無污染；可再生；節(jié)約化石能源等．
故答案為：（1）太陽；電；（2）1.25；（3）4；（4）清潔無污染；可再生．

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(yīng)用，綜合性較強(qiáng)，同時考查了物理知識與社會生活的密切關(guān)系，有一定的難度．