Question

在渔船上安装“风光互补发电”装置，利用太阳能电池板和风力发电机发电，以节省燃油，在三岔湖捕鱼区成为现实．简阳市将在三岔湖的1000艘渔船上安装“风光互补发电”装置．“风光互补发电”装置由风力发电机、太阳能电池板、充电器、蓄电池等组成，太阳能电池板、风力发电机的设计寿命为20年，蓄电池约4年更换一次，项目价格如表：

项目	风力发电机	太阳能电池板	充电器	蓄电池	安装费
价格（约）	5000元	4000元	1000元	2000元	2000元

（1）“风光互补发电”装置中的风力发电机是根据______的原理来工作的；
（2）渔船通讯、导航及照明用电原来是通过燃烧柴油发电提供的，如果柴油中碳元素的质量占柴油质量的84%，且完全燃烧时全部碳元素均转化为二氧化碳，则完全燃烧1千克柴油将释放______千克二氧化碳；
（3）“风光互补发电”装置的发电功率为500瓦，正常工作1小时可产生多少电能？如图是不同发电方式的CO₂排放量，若在1000艘渔船上安装这套“风光互补发电”装置，则与燃油发电相比，一天（正常发电8小时）至少减少CO₂排放多少千克？
（4）某同学想在自己家的屋顶上安装这套“风光互补发电”装置，若该装置平均每天正常工作8小时，目前电费价格约为0.54元/千瓦时，请你帮他通过计算决定是否安装这套装置．

Answer

（1）要知道原理，先判断某过程中的能量转化过程，关键是看清该过程中的初始能量和最终形成的能量，进而即可判断出能量的转化过程，判断出原理；
（2）由于柴油中碳元素的质量占柴油质量的84%，所以完全燃烧1千克柴油将释放的碳的质量即：用柴油的质量乘以84%；而后在计算出产生的二氧化碳的质量．
（3）根据公式W=Pt可求节约的电能，进一步求出减少二氧化碳的排放量；
（4）先计算20年所需的电费，再与风光互补发电成本相比较，即可得出结论
【解析】
（1）该题中的风力发电，即消耗风能，推动发电机的轮片转动，进而产生电能，故是将风能（机械能）转化为电能的过程，所以风力发电机是根据电磁感应的原理制成的；
（2）此时所产生的碳的质量是m=1kg×84%=0.84kg；所以所产生的二氧化碳的质量是m==3.08kg
（3）W=Pt=0.5kw×1h=0.5kw•h；
减少二氧化碳的排放量=1000×8×0.5kw•h×（0.42-0.16）kg/kw•h=1040kg；
（4）二十年电费为：20×365×8×0.5kw•h×0.54元/kw•h=15768元；
风光互补发电成本：5000元+4000元十1000元+2000元×5+2000元=22000元；
因为风光互补发电成本高于二十年电费，所以不经济，建议不安装该装置．
答：（1）“风光互补发电”装置中的风力发电机是根据电磁感应的原理来工作的；
（2）完全燃烧1千克柴油将释放3.08千克二氧化碳；
（3）一天（正常发电8小时）至少减少CO2排放1040kg；
（4）建议不安装该装置．