Question

13．當前“霧霾”成為全社會關注的熱點，為了緩解空氣污染，我國多地市啟動了“光伏工程”示范項目，在屋頂安裝太陽能光伏板，如圖所示是某中學的教學樓頂安裝了總功率為20kW的光伏發電系統．按一天的有效光照時間8h計算，該中學光伏發電系統一天共發電160kw•h，這些發電量如果由熱電轉換效率為30%的熱電廠來完成，需要燃燒64kg煤；你一定很關注“霧霾天氣”的報道，請結合所了解的知識，談談家庭光伏發電的優點：減少污染、節約能源（談一點即可）．（煤的熱值q_煤=3.0×10⁷J/kg ）

Answer 1

分析 （1）已知功率和時間，根據公式W=Pt可求該光伏發電系統一天共發電的度數；根據公式Q=qm可求燃燒的煤的質量；
（2）從節約能源、減少污染的角度作出分析和解答

解答 解：（1）由P=$\frac{w}{t}$可得，中學光伏發電系統一天共發電為：W=Pt=20kW×8h=160kW•h；
光伏發電系統發電時太陽能轉化為電能為；W=160kW•h=160×3.6×10⁶J=5.76×10⁸J；
因為η=$\frac{w}{Q}$，
所以燃燒煤放出的熱量為：Q=$\frac{w}{η}$=$\frac{5.76×1{0}^{8}}{30%}$=1.92×10⁹J；
由Q=qm可得燃燒煤的質量為：m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{1.92×1{0}^{9}}{3×1{0}^{7}}$=64kg；
（2）家庭光伏發電的優點：清潔無污染，有利于環境的改善；光能可再生，節約化石能源，有利于能源的可持續發展．
故答案為：160；64；減少污染、節約能源

點評 本題考查了：光伏發電系統轉換效率、發電的度數、煤的質量、太陽能的優點等知識，難易程度適中