Question

婁新高速已于2012年12月16日正式通車，婁底西出口有100盞風光互補路燈成了一道靚麗的風景，如下圖。風光互補路燈系統同時安裝了風力發電機和太陽能電池板，有風時通過風力發電機發電，有陽光時通過太陽能電池板發電，并將電能儲存至蓄電池中。為了節能該路燈采用LED燈照明。下表為某型號風光互補路燈系統的部分技術參數，其中光電轉化效率是指太陽能電池板將光能轉化為電能的效率，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速達到最大限制風速時風力發電機的輸出功率。

太陽能電池板		風力發電機		蓄電池		LED燈
電池板的總面積	0.5m2	最大限制風速	12.0m/s	電池容量	150Ah	額定電壓	24V
光電轉化效率	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）風力發電機利用風力發電時，是將 　　　　　　 能轉化為電能。 (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盞該型號風光互補路燈，每天正常工作10 h，一個月消耗多少電能？如果用火力發電供電，則一個月需要消耗煤炭多少kg?（已知火力發電時，發1度電需煤400g，一個月以30天計）（4分）

Answer 1

解：（1）太陽能、風能屬于可再生能源，故選B；
（2）利用風力發電時，是將機械能（風能）轉化為電能；
（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盞該型號風光互補路燈的總功率：
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1度電需煤400g，
∴需要煤的質量：
m=W_總×400g/kW•h=1800kW•h×400g/kW•h=720000g=720kg．
答：（1）B；
（2）機械能（風能）；
（3）該型號LED燈正常工作時的電流為2.5A；
（4）當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盞該型號風光互補路燈，每天正常工作10h，一個月消耗1800kW•h的電能，如果用火力發電供電，則一個月需要消耗煤炭720kg．