Question

今天的人類，已經離不開電能了．如圖所示的風力發電是新能源開發中具有良好開發前景的發電方式．由于沒有燃料燃燒問題，也不會產生輻射或空氣污染，符合“節能減排”、“低碳生活”的理念而正在世界形成熱潮．但風力發電的特點是隨機性強，5m/s以上的風速才可以發電．鹽城地處黃海之濱，春秋季風力大，持續時間長，大豐風力發電廠正在開發建設中．下表是某一臺風力發電機在不同風速下的發電功率：

平均風速m/s	5	6	7	8	9	10
功率kW	9	22	34	44	53	60

請根據你所學知識完成以下問題：
（1）風能屬于

 

（選填“可再生”或“不可再生”）能源，風力發電是把風能轉化為

 

能，供各種產業日常生活使用．
（2）當風速為10m/s時，風力發電機組工作1h所產生的電能是

 

kW?h；若此時風車組1小時獲得的風能為300kW?h，則風力發電機組的發電效率是

 

．
（3）大豐毗鄰黃海，有較豐富的風力資源，即將并網的“十萬千瓦”風力發電機組，預計年發電量2.5×10⁸kW?h，相當于完全燃燒

 

kg的煤放出的能量．（煤的熱值為3.0×10⁷J/kg）
（4）大豐港港區計劃安裝如圖2所示的“風光互補”景觀節能燈，它“頭頂”小風扇，“肩扛”太陽能電池板．關于節能燈的設計解釋合理的是

 

A．太陽能電池板是將太陽能轉化為電能
B．小風扇是用來給太陽能電池板散熱的
C．小風扇是風力發電機，將電能轉化為機械能
D．蓄電池在夜晚放電時，將電能轉化為化學能
（5）面對日益嚴重的能源危機問題，人們正在積極尋找和開發新能源，你認為除了上述兩種新能源之外，人類還可以開發哪些新能源？（至少舉出兩種）

Answer 1

分析：（1）像水能、風能、太陽能、生物質能等都是能夠源源不斷的從自然界得到的能源叫可再生能源，風力發電機的制作原理是電磁感應現象，即發電過程是將機械能轉化為電能的過程．
（2）由表中數據找出風速為10m/s時發電機的輸出電功率，然后由W=Pt求出1h產生的電能；已知1h獲得的風能，就求出風力發電機組的發電效率．
（3）知道年發電量（相當于完全燃燒標準煤所釋放的能量）和煤的熱值，利用Q_放=mq求需要煤的質量．
（4）風扇式發電機可以通過風吹動扇片轉動，把風能轉化為電能；太陽能電池可以把太陽能轉化為電能．
（5）新能源又稱非常規能源，是指傳統能源之外的各種能源形式，指剛開始開發利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質能和核聚變能等．

解答：解：（1）風能是一種很清潔的可再生能源，資源豐富，無污染；風力發電將風能轉化為電能；
（2）由表知：風速v=10m/s時，發電機輸出功率P_出=60kW，
∵P=

W

t

∴風力發電機組工作1h產生的電能W_電=P_出×t=60kW×1h=60kW?h；
∵此時風車組1小時獲得的風能為300kW?h，
∴風力發電機組的發電效率η=

W電

W風

×100%=

60kw?h

300kw?h

×100%=20%
（3）發電量為：2.5×lO⁸kW?h的發電機的發電量：W=2.5×10⁸kW?h=2.5×10⁸×3.6×10⁶J=9×10¹⁴J；
所以需要完全燃燒煤的質量：
m_煤=

W

q

=

9×1014J

3×107J/kg

=3×10⁷kg
（4）A、太陽能電池板也可以把太陽能轉化為電能，該選項說法正確；
B、小風扇的作用可以把風能轉化為電能，不是用來散熱的，該選項說法錯誤；
C、小風扇是一個風扇式發電機，它可以把風能轉化為電能，該選項說法錯誤；
D、蓄電池在夜晚放電時，將化學能轉化為電能，該選項說法錯誤；
故正確答案為A．
故答案為：（1）可再生；電；（2）60；20%；（3）3×10⁷；A；（4）A；
（5）新能源的例子，比如：海洋能；風能是新能源；氫能源是我國正在開發的新能源之一．

點評：此題考查了能源的分類、電能的計算、熱量的計算、新能源的開發和利用，涉及的知識點較多，數據較大，解答時仔細分析題干，運用所給數據，仔細作答．