Question

2009年上海世博会有一系列人类科技创新成果的精彩展示．其中的一项就是太阳能技术开发利用，世博园大面积利用太阳能，园区太阳能发电达到4.5兆瓦．
（1）如果太阳能垂直照射地面，每平方米面积上每分钟获太阳能8.4×10⁴J，利用效率为10%，那么50m²的屋顶上可以利用太阳能的功率为多少千瓦？
（2）如果每天获取太阳能的时间为3小时，一年此屋顶利用的太阳能相当于节约优质煤完全燃烧放出的热量？（q_煤=2.7×10⁷J/kg）
（3）谈谈利用太阳能发电的优缺点．

Answer

（1）已知每平方米面积上每分钟获得的太阳能，可求50m2的屋顶上获得的太阳能，根据公式P=可求利用太阳能的功率；
（2）根据公式Q=qm可求煤的质量；
（3）主要从太阳能的特点（普遍性，无污染，能源巨大等）和利用的特点来回答．
【解析】
（1）利用太阳能的功率P===7000W=7kw；
答：利用太阳能的功率为7kw；
（2）煤的质量m====1022kg；
答：煤的质量为1022kg；
（3）太阳能的优缺点
优点
a、太阳光普照大地，无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且勿须开采和运输，具有普遍性．
b、开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁的能源之一，具有无污染性．
c、每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿t标煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源，能源巨大．
d、根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的，具有长久性．
缺点
a、到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低，具有分散性．
b、由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，所以，到达某一地面的太阳辐照度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度，具有不稳定性．