Question

2010 年世博会大力倡导低碳生活理念．世博会的太阳能光伏设施由我国自主研发和设计，目前在国际上处于领先水平．中国馆、主题馆，世博中心、演艺中心等屋顶和玻璃幕墙上安装了总装机容量超过4.68兆瓦的太阳能发电设施，年平均发电量约408万千瓦时，每年能减排二氧化碳4000吨，是国内面积最大的太阳能光伏电池示范区，特别是主题馆屋面太阳能板面积达3万多平方米，是目前世界单体面积最大的太阳能屋面．
（1）从物理的角度看，太阳能光伏发电与传统的火力发电有哪些优点？
（2）世博园区光伏发电系统年均发电量408万KW•h，我们学校的最大用电负荷为100KW．这些电能可以供学校所用用电器同时工作多长时间？
（3）世博园区采用的是接收面积为2m²的太阳能电池板，其光电转化率为20%．如果太阳光照射到该电池板时每平方米面积上1s内平均得到的太阳能辐射约为1.0×10³J，则它的发电功率是多少？若平均每天光照时间约8小时，则每块太阳能电池板一个月可产生多少电能？（每个月平均按20天晴天计算．）

Answer

（1）从能源危急和环境保护方面分析．传统的火力发电用的是煤碳，煤碳是一次能源，是不可再生能源，总会有一天用完．而太阳能光伏发电用的是太阳能，太阳能是可再生能源，取之不尽，用之不竭．所以，太阳能光伏发电比传统的火力发电更有前景．
太阳能光伏发电安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）；不会造成环境污染．而传统的火力发电要排放大量废气，造成环境污染．
（2）有消耗的电能和功率可求出时间．
（3）先求出太阳能电池板1s内平均得到的太阳能辐射，再由光电转化率求出转化成的电能；即可求出发电功率．
然后有时间和功率求出电能．
【解析】
（1）太阳能光伏发电比传统的火力发电更有前景．太阳能光伏发电安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）；不会造成环境污染．
（2）W=Pt，t===4.08×104h．
（3）太阳光照射到该电池板时每平方米面积上1s内平均得到的太阳能辐射约为1.0×103J，所以，2m2的太阳能电池板1s内平均得到的太阳能辐射为：2.0×103J．
光电转化率为20%，所以，2.0×103J的太阳能转化成的电能是：W=2.0×103J×20%=400J．
所以功率是：P===400W．
每块太阳能电池板一个月可产生的电能：W总=Pt=0.4KW×8h×20=64kw•h．
答：（1）太阳能光伏发电与传统的火力发电的优点有：电安全可靠，无噪声，无污染排放外，绝对干净（无公害）；不会造成环境污染．太阳能光伏发电比传统的火力发电更有前景．
（2）这些电能可以供学校所用用电器同时工作4.08×104h．
（3）每块太阳能电池板一个月可产生的电能是：64kw•h．