Question

安阳市是我国重要的光伏基地之一，光伏发电是利用太阳能电池在太阳照射下发电．安阳市启动了“光伏工程”示范项目，在某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统．
（1）若一天的有效光照时间按8h计算，该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时？
（2）该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧多少千克煤？（煤的热值q_煤=3.0×10⁷J/kg ）
（3）请写出一条光伏发电的优点．

Answer 1

分析：（1）已知发电系统总功率和有效光照时间，利用公式W=Pt计算发电量；
（2）已知热电转换效率和发电量，可以得到燃煤产生的热量；已知燃煤产生的热量和煤的热值，利用公式m=

Q

q

得到燃煤的质量；
（3）太阳能作为新能源，具有节约化石能源、减少大气污染、可再生等优点．

解答：已知：P=20kW  t=8h  η=30%  q_煤=3.0×107J/kg
求：（1）W=？（2）m=？
解：
（1）∵P=

W

t

∴光伏发电系统一天共发电W=Pt=20kW×8h=160kW?h；
（2）燃煤产生的热量为Q=

Q

η

=

160×3.6×106J

30%

=1.92×10⁹J，
∵q=

Q

m

∴燃煤的质量为m=

Q

q煤

=

1.92×109J

3.0×107J/kg

=64kg．
（3）光伏发电的好处之一是可以节约化石能源．
答：
（1）光伏发电系统一天共发电160kW?h；
（2）可以节约的燃煤的质量为64kg；
（3）利用光伏发电可以节约化石能源．

点评：此题考查了功率变形公式、热值变形公式、热效率计算公式和太阳能的应用，综合性较强，同时考查了物理知识与社会生活的密切关系，有一定的难度．