Question

15．2014年3月27日《今日早報》報道：杭州火車東站將新建一個屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)，屋頂光伏建設(shè)面積約為12萬平方米，若每平方米面積上每分鐘接收太陽能4.8×10⁴焦，一天8小時日照，過程①的能量轉(zhuǎn)化效率為25%．該系統(tǒng)與火力發(fā)電相比，預(yù)計(jì)每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3281.01噸，每燃燒1噸標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的粉塵約為標(biāo)準(zhǔn)煤總質(zhì)量的1%．試問：
（1）圖中過程①實(shí)現(xiàn)將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；過程③實(shí)現(xiàn)將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能．
（2）該系統(tǒng)一天能發(fā)電多少千瓦時？
（3）與火力發(fā)電相比，屋頂光伏發(fā)電一年可以減少多少千克粉塵的排放？該系統(tǒng)有什么優(yōu)勢？

Answer 1

分析 （1）由圖直接分析能量轉(zhuǎn)化情況；
（2）由題知太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率，再計(jì)算一天該系統(tǒng)的發(fā)電量；
（3）根據(jù)每燃燒1噸標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的粉塵約為標(biāo)準(zhǔn)煤總質(zhì)量的1%計(jì)算光伏發(fā)電一年可以減少粉塵的排放量；由此可知該系統(tǒng)的優(yōu)勢．

解答 解：
（1）由圖可知，①是太陽光照射到太陽電池，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；③是將電能通過充放電控制器給蓄電池充電，將電能轉(zhuǎn)化為電能儲存起來；
（2）由題知，太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是25%，所以一天該系統(tǒng)的發(fā)電量：
W=25%×4.8×10⁴J/（m²•min）×12×10⁴m²×8×60min=6.192×10¹¹J=1.92×10⁵kW•h；
（3）由題知，光伏發(fā)電每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤3281.01噸，每燃燒1噸標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的粉塵約為標(biāo)準(zhǔn)煤總質(zhì)量的1%，
所以一年可以減少粉塵的排放：m=3281.01噸×1%=32.801噸≈2.28×10⁴kg；
所以使用光伏發(fā)電系統(tǒng)與火力發(fā)電相比，具有清潔無污染的優(yōu)點(diǎn)．
答：（1）太陽；化學(xué)．
（2）該系統(tǒng)一天能發(fā)電1.92×10⁵kW•h；
（3）與火力發(fā)電相比，屋頂光伏發(fā)電一年可以減少2.28×10⁴kg粉塵的排放，該系統(tǒng)具有清潔無污染的優(yōu)點(diǎn)．

點(diǎn)評 本題是太陽能發(fā)電的題目，考查了能量的轉(zhuǎn)化、電能計(jì)算等，要注意單位的換算．本題是培養(yǎng)學(xué)生環(huán)保意識以及節(jié)約能源一道好題．