试题

（2010·宜昌模拟）2010 年世博会大力倡导低碳生活理念．世博会的太阳能光伏设施由我国自主研发和设计，目前在国际上处于领先水平．中国馆、主题馆，世博中心、演艺中心等屋顶和玻璃幕墙上安装了总装机容量超过4.68兆瓦的太阳能发电设施，年平均发电量约408万千瓦时，每年能减排二氧化碳4000吨，是国内面积最大的太阳能光伏电池示范区，特别是主题馆屋面太阳能板面积达3万多平方米，是目前世界单体面积最大的太阳能屋面．
（1）从物理的角度看，太阳能光伏发电与传统的火力发电有哪些优点？
（2）世博园区光伏发电系统年均发电量408万KW·h，我们学校的最大用电负荷为100KW．这些电能可以供学校所用用电器同时工作多长时间？
（3）世博园区采用的是接收面积为2m²的太阳能电池板，其光电转化率为20%．如果太阳光照射到该电池板时每平方米面积上1s内平均得到的太阳能辐射约为1.0×10³J，则它的发电功率是多少？若平均每天光照时间约8小时，则每块太阳能电池板一个月可产生多少电能？（每个月平均按20天晴天计算．）

解：（1）太阳能光伏发电比传统的火力发电更有前景．太阳能光伏发电安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）；不会造成环境污染．
（2）W=Pt，t=

W

P

=

4.08×106kw·h

100kw

=4.08×10⁴h．
（3）太阳光照射到该电池板时每平方米面积上1s内平均得到的太阳能辐射约为1.0×10³J，所以，2m²的太阳能电池板1s内平均得到的太阳能辐射为：2.0×10³J．
光电转化率为20%，所以，2.0×10³J的太阳能转化成的电能是：W=2.0×10³J×20%=400J．
所以功率是：P=

W

t

=

400J

1s

=400W．
每块太阳能电池板一个月可产生的电能：W_总=Pt=0.4KW×8h×20=64kw·h．
答：（1）太阳能光伏发电与传统的火力发电的优点有：电安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）；不会造成环境污染．太阳能光伏发电比传统的火力发电更有前景．
（2）这些电能可以供学校所用用电器同时工作4.08×10⁴h．
（3）每块太阳能电池板一个月可产生的电能是：64kw·h．
解：（1）太阳能光伏发电比传统的火力发电更有前景．太阳能光伏发电安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）；不会造成环境污染．
（2）W=Pt，t=

W

P

=

4.08×106kw·h

100kw

=4.08×10⁴h．
（3）太阳光照射到该电池板时每平方米面积上1s内平均得到的太阳能辐射约为1.0×10³J，所以，2m²的太阳能电池板1s内平均得到的太阳能辐射为：2.0×10³J．
光电转化率为20%，所以，2.0×10³J的太阳能转化成的电能是：W=2.0×10³J×20%=400J．
所以功率是：P=

W

t

=

400J

1s

=400W．
每块太阳能电池板一个月可产生的电能：W_总=Pt=0.4KW×8h×20=64kw·h．
答：（1）太阳能光伏发电与传统的火力发电的优点有：电安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）；不会造成环境污染．太阳能光伏发电比传统的火力发电更有前景．
（2）这些电能可以供学校所用用电器同时工作4.08×10⁴h．
（3）每块太阳能电池板一个月可产生的电能是：64kw·h．