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15.2014年3月27日《今日早報》報道:杭州火車東站將新建一個屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng),屋頂光伏建設面積約為12萬平方米,若每平方米面積上每分鐘接收太陽能4.8×104焦,一天8小時日照,過程①的能量轉化效率為25%.該系統(tǒng)與火力發(fā)電相比,預計每年可節(jié)約標準煤3281.01噸,每燃燒1噸標準煤產(chǎn)生的粉塵約為標準煤總質量的1%.試問:
(1)圖中過程①實現(xiàn)將太陽能轉化為電能;過程③實現(xiàn)將電能轉化為化學能.
(2)該系統(tǒng)一天能發(fā)電多少千瓦時?
(3)與火力發(fā)電相比,屋頂光伏發(fā)電一年可以減少多少千克粉塵的排放?該系統(tǒng)有什么優(yōu)勢?

分析 (1)由圖直接分析能量轉化情況;
(2)由題知太陽能轉化為電能的效率,再計算一天該系統(tǒng)的發(fā)電量;
(3)根據(jù)每燃燒1噸標準煤產(chǎn)生的粉塵約為標準煤總質量的1%計算光伏發(fā)電一年可以減少粉塵的排放量;由此可知該系統(tǒng)的優(yōu)勢.

解答 解:
(1)由圖可知,①是太陽光照射到太陽電池,是將太陽能轉化為電能;③是將電能通過充放電控制器給蓄電池充電,將電能轉化為電能儲存起來;
(2)由題知,太陽能轉化為電能的效率是25%,所以一天該系統(tǒng)的發(fā)電量:
W=25%×4.8×104J/(m2•min)×12×104m2×8×60min=6.192×1011J=1.92×105kW•h;
(3)由題知,光伏發(fā)電每年可節(jié)約標準煤3281.01噸,每燃燒1噸標準煤產(chǎn)生的粉塵約為標準煤總質量的1%,
所以一年可以減少粉塵的排放:m=3281.01噸×1%=32.801噸≈2.28×104kg;
所以使用光伏發(fā)電系統(tǒng)與火力發(fā)電相比,具有清潔無污染的優(yōu)點.
答:(1)太陽;化學.
(2)該系統(tǒng)一天能發(fā)電1.92×105kW•h;
(3)與火力發(fā)電相比,屋頂光伏發(fā)電一年可以減少2.28×104kg粉塵的排放,該系統(tǒng)具有清潔無污染的優(yōu)點.

點評 本題是太陽能發(fā)電的題目,考查了能量的轉化、電能計算等,要注意單位的換算.本題是培養(yǎng)學生環(huán)保意識以及節(jié)約能源一道好題.

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