Question

在渔船上安装“风光互补发电”装置，利用太阳能电池板和风力发电机发电，以节省燃油，在东南渔区成为现实．某市将在1000艘渔船上安装“风光互补发电”装置．“风光互补发电”装置由风力发电机、太阳能电池板、充电器、蓄电池等组成，太阳能电池板、风力发电机的设计寿命为20年，蓄电池约4年更换一次，项目价格如下表：

项目	风力发电机	太阳能电池板	充电器	蓄电池	安装费
价格（约）	5000元	4000元	1000元	2000元	2000元

（1）“风光互补发电”装置中的风力发电机是根据什么的原理来工作的；
（2）“风光互补发电”装置的发电功率为500瓦，正常工作1小时可产生多少电能？如图是不同发电方式的CO₂排放量，若在1000艘渔船上安装这套“风光互补发电”装置，则与燃油发电相比，一天（正常发电8小时）至少减少CO₂排放多少千克？
（3）某同学想在自己家的屋顶上安装这套“风光互补发电”装置，若该装置平均每天正常工作8小时，目前电费价格约为0.54元/千瓦时，请你帮他通过计算决定是否安装这套装置．

Answer 1

分析：（1）要知道原理，先判断某过程中的能量转化过程，关键是看清该过程中的初始能量和最终形成的能量，进而即可判断出能量的转化过程，判断出原理；
（2）根据公式W=Pt可求节约的电能，进一步求出减少二氧化碳的排放量；
（3）先计算20年所需的电费，再与风光互补发电成本相比较，即可得出结论．

解答：解：
（1）该题中的风力发电，即消耗风能，推动发电机的轮片转动，进而产生电能，故是将风能（机械能）转化为电能的过程，所以风力发电机是根据电磁感应的原理制成的；
（2）“风光互补发电”装置正常工作1小时可产生的电能：W=Pt=0.5kw×1h=0.5kw?h；
由题意得，一天至少减少CO₂排放量，应该是在无风的晴天时减少的排放量，
所以，减少二氧化碳的排放量=1000×8×0.5kw?h×（0.42-0.16）kg/kw?h=1040kg；　　　　　　　　　　　
（3）二十年电费为：20×365×8×0.5kw?h×0.54元/kw?h=15768元；
风光互补发电成本：5000元+4000元十1000元+2000元×5+2000元=22000元；
因为风光互补发电成本高于二十年电费，所以不经济，建议不安装该装置．
答：（1）“风光互补发电”装置中的风力发电机是根据电磁感应的原理来工作的；
（2）一天（正常发电8小时）至少减少CO₂排放1040kg；　　
（3）建议不安装该装置．

点评：本题考查节约电能、计算成本、发电机的原理等有关知识，要学会从题目所给信息中找到有用的信息．