Question

14．利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电．某市启动了“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）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×l0⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）光伏发电系统的总功率和工作时间，根据W=Pt求出该光伏发电系统一天共发的电；
（2）根据η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%求出完全燃烧煤放出的热量，根据Q_放=mq求出需要燃烧煤的质量．

解答 解：（1）由P=$\frac{W}{t}$可得，该光伏发电系统一天的发电量：
W=Pt=20kW×8h=160kW•h；
 （2）由题意可知，热电厂的发电量与光伏发电系统一天的发电量相等，
即W=160kW•h=160×3.6×10⁶J=5.76×10⁸J，
由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%可得，完全燃烧煤放出的热量：
Q_放=$\frac{W}{η}$=$\frac{5.76×1{0}^{8}J}{30%}$=1.92×10⁹J，
由Q_放=mq可得，燃烧煤的质量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.92×1{0}^{9}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=64kg．
答：（1）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160kW•h；
（2）该光伏发电系统一天的发电量，需要燃烧64kg煤．

点评 本题考查了电功公式和效率公式以及燃料完全燃烧释放热量公式的应用，要注意1kW•h=3.6×10⁶J．