Question

14．利用太陽(yáng)能電池在太陽(yáng)光照射下發(fā)電叫光伏發(fā)電．某市啟動(dòng)了“光伏工程”示范項(xiàng)目，在某中學(xué)的教學(xué)樓頂安裝了總功率為20kW的光伏發(fā)電系統(tǒng)．
（1）一天的有效光照時(shí)間按8h計(jì)算，該光伏發(fā)電系統(tǒng)一天共發(fā)電多少千瓦時(shí)？
（2）該光伏發(fā)電系統(tǒng)一天的發(fā)電量，如果由熱電轉(zhuǎn)換效率為30%的熱電廠來(lái)完成，需要燃燒多少千克煤？（煤的熱值q_煤=3.0×l0⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）光伏發(fā)電系統(tǒng)的總功率和工作時(shí)間，根據(jù)W=Pt求出該光伏發(fā)電系統(tǒng)一天共發(fā)的電；
（2）根據(jù)η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%求出完全燃燒煤放出的熱量，根據(jù)Q_放=mq求出需要燃燒煤的質(zhì)量．

解答 解：（1）由P=$\frac{W}{t}$可得，該光伏發(fā)電系統(tǒng)一天的發(fā)電量：
W=Pt=20kW×8h=160kW•h；
 （2）由題意可知，熱電廠的發(fā)電量與光伏發(fā)電系統(tǒng)一天的發(fā)電量相等，
即W=160kW•h=160×3.6×10⁶J=5.76×10⁸J，
由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%可得，完全燃燒煤放出的熱量：
Q_放=$\frac{W}{η}$=$\frac{5.76×1{0}^{8}J}{30%}$=1.92×10⁹J，
由Q_放=mq可得，燃燒煤的質(zhì)量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{1.92×1{0}^{9}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=64kg．
答：（1）一天的有效光照時(shí)間按8h計(jì)算，該光伏發(fā)電系統(tǒng)一天共發(fā)電160kW•h；
（2）該光伏發(fā)電系統(tǒng)一天的發(fā)電量，需要燃燒64kg煤．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電功公式和效率公式以及燃料完全燃燒釋放熱量公式的應(yīng)用，要注意1kW•h=3.6×10⁶J．