Question

9．泰安抽水蓄能电站是我省第一个大型水电工程，在深夜用电低谷．它用电网过剩的电能把山下水库的水抽到山顶水库内，白天用电高蜂时放水发电．补充电网电能不足．为缓解我省电网的调峰压力出做出了贡献．已知煤的热值为3.0×10⁷J/kg．
（1）该电站的发电总功率为100万kW，用500kV高压进行输电，求输电线中的电流．
（2）若该电站每天可发电5小时，求产生的电能．
（3）如果一天的发电量由热电转换效率为30%的热电厂来提供，需要消耗多少吨煤．

Answer 1

分析 （1）采用不同电压输送电能时，蓄能电站的发电总功率不变，根据P=UI的变形公式求出高压输电时电线上的电流；
（2）（3）先根据W=Pt求出电能，据Q=ηW即可求出热电厂提供的热量，然后根据Q=mq即可求出消耗煤的质量．

解答 解：（1）已知P=100万千瓦=1.0×10⁸W，U=200kV=5×10⁵V
由P=UI可得，I=$\frac{P}{U}$=$\frac{1×1{0}^{9}W}{5×1{0}^{5}V}$=2000A；
（2）一天电站消耗的电能：W=Pt=1×10⁹W×5×3600s=1.8×10¹³J；
（3）电能转化为的热量：Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{1.8×1{0}^{13}J}{30%}$=6×10¹³J；
由Q=mq可得，消耗煤的质量：m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{6×1{0}^{13}J}{3×1{0}^{7}J/kg}$=2×10⁶kg=2000t．
答：（1）该电站的发电总功率为100万kW，用500kV高压进行输电，输电线中的电流是2000A．
（2）若该电站每天可发电5小时，求产生的电能1.8×10¹³J．
（3）如果一天的发电量由热电转换效率为30%的热电厂来提供，需要消耗2000吨煤；

点评 本题综合考查了能量转化问题以及热量和电功的计算，涉及的内容较多，关键明确各量之间的关系．