Question

婁新高速已于2012年12月16日正式通車，婁底西出口有100盞風(fēng)光互補(bǔ)路燈成了一道靚麗的風(fēng)景，如下圖。風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)同時安裝了風(fēng)力發(fā)電機(jī)和太陽能電池板，有風(fēng)時通過風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電，有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，并將電能儲存至蓄電池中。為了節(jié)能該路燈采用LED燈照明。下表為某型號風(fēng)光互補(bǔ)路燈系統(tǒng)的部分技術(shù)參數(shù)，其中光電轉(zhuǎn)化效率是指太陽能電池板將光能轉(zhuǎn)化為電能的效率，蓄電池容量是指蓄電池放電電流與放電總時間的乘積，最大輸出功率是指風(fēng)速達(dá)到最大限制風(fēng)速時風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率。

太陽能電池板		風(fēng)力發(fā)電機(jī)		蓄電池		LED燈
電池板的總面積	0.5m2	最大限制風(fēng)速	12.0m/s	電池容量	150Ah	額定電壓	24V
光電轉(zhuǎn)化效率	20%	最大輸出功率	400W	額定電壓	12V	額定功率	60W

（1）能源的種類繁多，太陽能和風(fēng)能都屬于　　 。（2分）

A．不可再生能源 B. 可再生能源 C. 化石能源 D. 二次能源

（2）風(fēng)力發(fā)電機(jī)利用風(fēng)力發(fā)電時，是將 　　　　　　 能轉(zhuǎn)化為電能。 (2分)

（3）該型號LED燈正常工作時的電流為多少？　　　 （2分）

（4）當(dāng)太陽光照射到電池板表面處每平方米的功率為1000W時，太陽能電池板的輸出功率為多少？（2分）
（5）這100盞該型號風(fēng)光互補(bǔ)路燈，每天正常工作10 h，一個月消耗多少電能？如果用火力發(fā)電供電，則一個月需要消耗煤炭多少kg?（已知火力發(fā)電時，發(fā)1度電需煤400g，一個月以30天計）（4分）

Answer 1

解：（1）太陽能、風(fēng)能屬于可再生能源，故選B；
（2）利用風(fēng)力發(fā)電時，是將機(jī)械能（風(fēng)能）轉(zhuǎn)化為電能；
（3）該型號LED燈正常工作時的電壓為24V，功率為60W，
根據(jù)P=UI可得，正常工作時的電流：
I= P/U=60W/24V=2.5A；
（4）太陽能電池板的輸出功率：
P_輸出=P₀/m²×0.5m²×16%=1000W/m²×0.5m²×20%=100W；
（5）100盞該型號風(fēng)光互補(bǔ)路燈的總功率：
P=100×60W=6000W=6kW，
一天消耗的電能：
W=Pt=6kW×10h=60kW•h，
一個月用電：
W_總=60kW•h×30=1800kW•h，
∵發(fā)1度電需煤400g，
∴需要煤的質(zhì)量：
m=W_總×400g/kW•h=1800kW•h×400g/kW•h=720000g=720kg．
答：（1）B；
（2）機(jī)械能（風(fēng)能）；
（3）該型號LED燈正常工作時的電流為2.5A；
（4）當(dāng)太陽光照射到電池板表面處每平方米的功率為1000W時，太陽能電池板的輸出功率為100W；
（5）這100盞該型號風(fēng)光互補(bǔ)路燈，每天正常工作10h，一個月消耗1800kW•h的電能，如果用火力發(fā)電供電，則一個月需要消耗煤炭720kg．