電能與光能的轉化模型

i.目前，許多城市的十字路口都安裝了太陽能紅綠燈。白天太陽能電池板給紅綠燈供

電，同時多余的電能又給蓄電池充電.在陰雨天和晚上蓄電池又給紅綠燈供電，使紅綠

燈能連續(xù)工作。其主要參數(shù)見表所示。那么，若太陽能電池板每天有效受光時間為6h,

每平方米的面積上太陽輻射的功率為103w,則

(1)這種太陽能電池板每天獲得的電能為多少焦耳？

(2)若太陽能紅綠燈由紅、黃、綠三燈組成，每天獲得的電能可使它連續(xù)正常工作40h,

則太陽能紅綠燈正常工作時的功率是多大？

光電轉換效率〃有效受光面積S燈泡額定電壓U

40%0.5m224V

【答案】(1)4.32xlO6J；(2)30W

【詳解】

解：(1)太陽能電池板每天獲得的總能量

3227

^,g=P；^=10W/mx0.5mx6x3600s=l.08x10J

根據(jù)光電轉換效率公式可得，每天獲得的電能

少后少點叼=LO8xlO7jx4O%=4.32xlO6j

(2)太陽能紅綠燈正常工作時的功率為

=432x102=3QW

電％40x3600s

答：(1)這種太陽能電池板每天獲得的電能為4.32xl06j；

(2)太陽能紅綠燈正常工作時的功率是30W-

2.隨著人們環(huán)保意識的提高，“風光互補路燈”(如圖所示)得到了廣泛的應用。它既能

通過太陽能電池板充電，又能通過風力發(fā)電機充電，為延長蓄電池的使用壽命，一般充

電至90%左右即停止充電，放電余留20%左右即停止電能輸出。下表為某型號風光互補

路燈系統(tǒng)配置方案的相關參數(shù)：

(1)僅靠蓄電池供電，最多可供燈具正常發(fā)光多長時間？

⑵若當?shù)靥栞椛涔β?lh內投射到1in?面積上的太陽能)為3.0x106〃河山)，求太

陽能電池的光電轉化效率。

(3)當風速為6m/s時，風力發(fā)電機的輸出功率將變?yōu)?0W。在這種風速下，持續(xù)光照

12h,蓄電池的電量由20%充到了70%.求此過程中太陽能電池板發(fā)電的平均功率。

風力發(fā)電機太陽能電池組件LED路燈蓄電池容量

額定

10m/s總面積電池板1.44m2額定電壓12V

風速

400Ah

額定輸

400W額定輸出功率180W額定功率80w

出功率

【答案】(1)60h；(2)15%；(3)195W

【詳解】

解：(1)僅靠蓄電池供電，最多可供燈具正常發(fā)光的時間

W400Ax3600sxl2V

t=—=-------------------------=60h

P80W

⑵若當?shù)靥栞椛涔β?lh內投射到1m2面積上的太陽能)為3.0x106j/(m2.h),太陽

吸收的太陽能為

=3.0x106J/(m2-h)x1.44m2xlh=4.32x106J

太陽能電池的光電轉化效率

Pt180Wx3600s

77=—6-xlOO%=xlOO%==15%

4.32X106J4.32X106J

(3)當風速為6m/s時，風力發(fā)電機的輸出功率將變?yōu)?0W,風力發(fā)電機的儲存的電能

為

6

^=JRf=50Wxl2x3600s=2.16xl0J

蓄電池的電量由20%充到了70%,所蓄的電能為

^=C7/=400AX3600SX12VX50%=8.64X107J

此過程中太陽能電池板發(fā)電的電能為

766

^#g=^-^=8.64xl0J-2.16xl0J=8.424xl0J

此過程中太陽能電池板發(fā)電的平均功率

cW8.424X1O6J8.424X1O6J

P=——=----------=----------=195W

t12x3600s12x3600s

答：(1)僅靠蓄電池供電，最多可供燈具正常發(fā)光的時間為60h；

(2)太陽能電池的光電轉化效率為15%；

(3)此過程中太陽能電池板發(fā)電的平均功率為195W。

3.如圖所示是太陽能LED路燈，白天有日照時，電池板將太陽能轉化為電能并儲存在

鋰電池中，晚上鋰電池給LED路燈系統(tǒng)供電提供照明，已知：太陽能電池板輸出參數(shù)

為“20V5A”，有效面積為0.5m2；正常日照時，太陽每秒輻射到每平方米電池板上的能

量為O.8xlO3j(即為0.8xl03W/m2).

(1)若每天正常日照8h,鋰電池一天可以儲存多少電能?

(2)該太陽能電池板的光電轉換效率為多少?

(3)若路燈每晚從20：00持續(xù)工作到凌晨5：00,為了節(jié)能，LED路燈系統(tǒng)安裝雷達

感應裝置，20：00至24：00人群活動密集時功率為20W,24：00至凌晨5：00夜深

人靜時功率為4W,已知鋰電池最多能儲存3.24xl06j的電能，則允滿電可以提供LED

路燈系統(tǒng)在陰雨天(無日照)持續(xù)工作多少個晚上?

【答案】(1)2.88xl06J；(2)25%；(3)9

【詳解】

解：(1)若每天正常日照8h,鋰電池一天可以儲存電能

W=UIt=20Vx5Ax8x3600s=2.88xlO6J

(2)光電轉換效率為

P20Vx5A

〃=—xlOO%=xl00%=25%

40.8x103W/m2x0.5m2

(3)一天消耗電能

5

Wx=P2t2+P5t3=20WX4X3600s+4Wx5x3600s=3.6x10J

工作天數(shù)

憶3.24X106J

n—...—9

町3.6X105J

答：(1)若每天正常日照8h,鋰電池一天可以儲存2.88xl()6j電能;

(2)該太陽能電池板的光電轉換效率為25%；

(3)持續(xù)9天.

4.在第19屆中國北京科技產業(yè)博覽會上，一項“中國原創(chuàng)”重大發(fā)明成為世界媒體的焦

點！全新亮相的“巴鐵”(如圖)吸引了世界的關注?！鞍丸F”是一種采用電力驅動的大運量

寬體高架電車，上層載客，下層鏤空，馬路上的小汽車在它的“肚子”里自由穿行。設計

最快時速72km/h,“巴鐵”牽引機系統(tǒng)采用直流電動機作動力，車頂層覆蓋太陽能光伏

系統(tǒng)，為車內照明系統(tǒng)提供電能，其相關技術參數(shù)如下：

陸地

動力系統(tǒng)

電機額定電壓電機平均工作電流車體總長有效載貨

直流1000V150A48m50000kg

車載光伏系統(tǒng)

光伏電池有效面積光伏電池的光電轉換效率

照明系統(tǒng)總功率2KW

80m220%

(1)如果“巴鐵”正在以54km/h勻速行駛在筆直的馬路上，一輛長2m的小汽車同向以

72km/h的速度勻速通過巴鐵的“肚子”，需多長時間？

(2)若行駛中的巴鐵總質量為60t,則以最快速度勻速行駛50km,所受阻力為巴鐵總重

7.5x10-3倍，巴鐵牽引機的功率為多少？

(3)為滿足“巴鐵”的照明系統(tǒng)同時正常工作，則光伏電池每平方米每小時需獲得的太陽

能為多少焦？

【答案】⑴10s；(2)9x104W；(3)4.5x105J

解：(1)巴鐵速度

v/=54km/h=l5m/s

汽車速度

^2=72km/h=20m/s

小汽車完全通過巴鐵的“肚子”時間

s48m+2m1八

t=---------=-------------------=10s

v2-v120m/s-15m/s

(2)巴鐵以最快速度勻速行駛時，牽引力

F=^7.5xl0-3G=7.5xl0-3mg=7.5xl0-3x60xl03kgxl0N/kg=4500N

巴鐵最快速度為72km/h,即20m/s,巴鐵牽引機的功率

P=7?V3=4500Nx20m/s=9x104W

(3)照明系統(tǒng)同時正常工作lh消耗的電能

憶=P〃=2kWxlh=2kWh

總共獲得的太陽能

則光伏電池每平方米每小時需獲得的太陽能為

W1OkW-h八，-“，‘”，八一

憶=——=-------=0.125kW-h=4.5X105J

20

答：⑴時間為10s；

(2)巴鐵牽引機的功率9xl04w；

(3)光伏電池每平方米每小時需獲得的太陽能為4.5xl05j。

5.城區(qū)某街道兩旁安裝了風光互補路燈，該路燈系統(tǒng)同時安裝了太陽能電池板和風力

發(fā)電機，有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，有風時通過風力發(fā)電機發(fā)電，并將電能儲存

至蓄電池中，為了節(jié)能該路燈采用LED燈照明.下表為某型號風光互補路燈系統(tǒng)的部

分技術參數(shù)，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(fā)電機的輸出功率。

太陽能電池板風力發(fā)電機蓄電池LED燈

電池板的總最大限電池容額定電

0.8m212m/s250Ah24V

面積制風速量壓

光電轉化效最大輸額定電額定功

15%150W12V200W

率出功率壓率

(1)蓄電池充足一次電可儲存的能量是多少J?

(2)在有風晴天，光照5h,風吹10h,太陽能電池板和風力發(fā)電機發(fā)電總和是多少？設太

陽光照射到地面時單位面積上的輻射功率為1200W/m2,風速達到最大限制風速。

(3)街道兩旁安裝了100盞該型號風光互補路燈，每天正常工作10h,一個月消耗的電能

相當于完全燃燒煤炭多少kg?(煤炭熱值恤=3x107j/kg,一個月按30天算)

【答案】(1)1.O8X1O75(2)7.992X106J；(3)360

【詳解】

(1)根據(jù)電能計算公式可知

嗎電池=5=12Vx250Ax3600s=1.08xl07j=3kW.h

(2)根據(jù)光電轉化效率可知

^=1200W/m2x0,8m2xl5%=144W=0.144kW

“光=5h

光能轉化成的電能為

唯一電=繞.電I光=0444x5kW-h=0.72kW-h=2.592x1()6j

取.=0.15kW

，風=10h

風能轉化成的電能為

怎r電=4-電5=015xl0kW-h=L5kW-h=5.4xl06j

則總的電能為

6

Ws=0.72kW-h+1.5kW-h=2.22kW-h=7.992xlOJ

(3)互補路燈下，一個月消耗的電能為

lo

^=^T=2OOWxO.5xlOOxlOhx3O=3OOOkW-h=l.O8xlOJ

根據(jù)熱值計算公式可知

。放瞑1.08x10，

m?==---------------=360kg

煤恤恤3x107j/kg

答：(1)蓄電池充足一次電可儲存的能量是1.08x107J；

⑵太陽能電池板和風力發(fā)電機發(fā)電總和是7.992x106J；

(3)一個月消耗的電能相當于完全燃燒煤炭360kg.

6.如圖是一種配有風力發(fā)電機和太陽能電池板的新型路燈，路燈的額定功率為0.12kW,

光電池接收太陽光輻射的功率為IkW,吹向風力發(fā)電機葉片上的風功率與風速之間的

關系如下表所示，風能轉化為電能的效率為4%,光電池將光能轉化為電能的效率為〃老。

風速

2468101216

(m/s)

風功率

151254201000200033758000

(W)

⑴無風的晴天，光照6h,太陽能電池板產生的電能可使路燈正常工作10h,則路燈消耗

的電能是多少kWh?光電池將光能轉化為電能的效率〃尤為多大？

(2)在有風的晴天，經3h的光照和風吹，路燈可正常工作7h,則當時的風速為多大？

1

【答案】(l)1.2kWh；20%；(2)10m/s

【詳解】

⑴已知，與=012kW,七=lkW,〃風=4%,路燈工作％=10h消耗的電能為

%=0.12kWxl0h=1.2kW-h

光照G=6h,光電池接收的太陽能為

W光廣「光乂質=lkWx6h=6kWh

光電池將光能轉化為電能的效率為

〃電=必x100%="kWl*100%=20%

'電/6kWh

(2)路燈工作t3=7h消耗的電能為

w^2=pwt3=0.12kWX7h=0.84kW-h

光照乙=3h,光電池接收的太陽能為

叫2=七*%=lkWx3h=3kW-h

根據(jù)公式〃電xlOO%可知光電池產生的電能為

騰電=〃電股2=20%x3kW?h=0.6kW-h

風力發(fā)電機產生的電能為

%電=券2一取光電=0.84kW?h-0.6kWh=0.24kW-h

根據(jù)公式〃風=^xl00%,可知消耗的風能為

rV風

=0-24kW-h=6kwh

風〃風4%

風的功率為

P=%=Wl=2kW

?43h

根據(jù)風功率與風速之間的關系可知此時的風速為lOm/s.

答：⑴無風的晴天，光照6h,太陽能電池板產生的電能可使路燈正常工作1Oh,則路燈

消耗的電能是1.2kw-h；光電池將光能轉化為電能的功率為20%；

(2)在有風的晴天，經3h的光照和風吹，路燈可正常工作7h,則當時的風速為10m/s,

7.為響應市政府提出的“創(chuàng)建海綿型城市”的號召，小科設計了如圖所示的市政自動排

水裝置模型,控制電路由電壓為12V、最大容量為6000mAh的蓄電池供電，蓄電池用“發(fā)

電玻璃”制成的太陽能電板充電。&為定值電阻，R為壓敏電阻，壓敏電阻通過杠桿

與圓柱形浮體相連，40:30=4:1,壓敏電阻的阻值隨壓力變化的關系如下表：(壓板、

杠桿和硬質連桿的質量及電磁鐵線圈電阻忽略不計，所用綠燈紅燈及排水泵的額定電壓

均為220V)

壓敏電阻受到的壓力

60120180240300360420480

FN

壓敏電阻R阻值假400260180125100806555

(1)按照設計要求，當水位上升到浮體剛好全部浸入水中時，壓敏電阻受到壓力為360N,

通過電磁鐵線圈的電流為100mA,排水泵啟動；定值電阻&的阻值為多少—?該浮

體重力為10N,浮體剛好全部浸入水中時受到的浮力為多少N?

(2)在實際調試過程中，小科發(fā)現(xiàn)水位已達到安全位置上限，但排水裝置還未啟動.如果

在其他條件保持不變的前提下，要使排水裝置符合設計要求，應該將與壓敏電阻相連的

壓板向(填“左”或“右”)移動；

⑶若選用額定功率為5kW的排水電動機，排水泵機械效率為80%,工作2小時能將多

少kg的水抽到6米高處?(g=10N/kg)

(4)“發(fā)電玻璃”面積為0.2m2,其光電轉化率為10%,要對沒有電的控制電路蓄電池充滿

電需要多少小時—?(太陽能輻射到每平方米地面上的平均功率按IkW計算)

【答案】40Q100N右6米3.6

【詳解】

(1)當浮體剛好全部浸入水中時，壓敏電阻受到壓力為360N,通過電磁鐵線圈的電

7=100mA=0.1A

由表中數(shù)據(jù)知，此時壓敏電阻的阻值尺=80。，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，

所以由可得定值電阻&的阻值

U12V

凡=凡-R=--R=---80Q=40Q

0總/0.1A

設此時連桿對4端的作用力為此，壓敏電阻對5處的作用力為招，由杠桿的平衡條件

FA.O4=6,OB可得

F.=—R15=-x360N=90N

AGU4

由力作用的相互性可知，/端對浮體向下的壓力

F；=^=90N

由力的平衡條件可得，此時浮體受到的浮力

產浮=G+工'=1ON+90N=100N

(2)制作壓敏電阻的材料屬于半導體；在實際調試過程中，小科發(fā)現(xiàn)水位已達到安全位置

上限，但排水裝置還未啟動，則控制電路的電流太小，如果在其他條件保持不變的前提

下，要使排水裝置符合設計要求，應減小控制電路中的電阻以增大控制電路中的電流，

由表格數(shù)據(jù)可知，應增大壓敏電阻受到的壓力，在/端作用力和動力臂不變的情況下，

由杠桿平衡條件知，將壓板向右移動時，減小了阻力臂，可增大對壓敏電阻的壓力.

(3)由尸=匕可得，排水電動機工作2h消耗的電能

=5X103WX2X3600S=3.6X107J

電動機消耗的電能轉化為水的機械能

^=^/7=3.6X107JX80%=2.88X107J

由眸G/z=mg〃可得，能抽到6m高處水的質量

7

嗎械2.88X10J

m=—=----------------=4.8xl05kg

gh10N/kgx6m

(4))蓄電池充滿電時儲存的電能

W=UIt=\2Nx6000x109Ax3600s=2.592xlO5J=0.072kW-h

因發(fā)電玻璃的光電轉化率為10%,所以發(fā)電玻璃接收到的太陽能

W0.072kW?h

=0.72kW?h

n'-io%-

由E=RS7可得蓄電池充滿電需要的時間

E0.72kW?h、「

t-----=--------------------------=36h

PSlkW/m2xO.2m2'

答：(1)定值電阻&的阻值為40d該浮體重力為10N,浮體剛好全部浸入水中時受到

的浮力為100N；

⑵應將壓板向右移動；

(3)工作2小時能將4.8xl05kg的水抽到6米高處；

(4)要對沒有電的控制電路蓄電池充滿電需要3.6小時.

8.風光互補路燈系統(tǒng)同時安裝了風力發(fā)電機和太陽能電池板，有風時通過風力發(fā)電機

發(fā)電有陽光時通過太陽能電池板發(fā)電，并將電能儲存至蓄電池中，供路燈照明使用蓄

電池充滿電后不再充電，使用時放電至余留20%停止電能輸出，可使蓄電池使用壽命更

為長久.

下表為某型號風光互補路燈系統(tǒng)的部分技術參數(shù)，其中光電轉化效率是指太陽能電池扳

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(fā)電機的輸出功率.

風力發(fā)電機太陽能電池板蓄電池

最小啟動風速1.Om/s電池板的面積O.5m2蓄電池容量150A?h

最小充電風速2.0m/s光電轉化效率16%額定電壓12V

最大限制風速12.Om/s

最大輸出功率4OOW

(1)風力發(fā)電機是根據(jù)原理發(fā)電的，利用風力發(fā)電時，是將能轉化為電能

(2)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W

(3)已知風力發(fā)電機的輸出功率P與風速v的三次方成正比，若風力發(fā)電機的輸出功率

為50W此時風速為m/s.

(4)充滿電的蓄電池以額定電壓對外供電，輸出功率為100W時，為使蓄電池的使用壽

命更為長久，持續(xù)供電的時間不能超過h

(5)某城市一道路的路燈采用該型號風光互補路燈照明，已知路燈的規(guī)格為“12V、70W”

路燈共1000盞，每天正常工作10h,則一天消耗的電能為kW-h

【答案】電磁感應機械能80614.4700

【詳解】

風力發(fā)電機是根據(jù)電磁感應原理發(fā)電的“利用風力發(fā)電時，是將機械能(風能)

轉化為電能；

⑵[3]電池板吸收的太陽能的功率：

P=1000W/m2x0,5m2=500W,

太陽能電池板的輸出功率：

P=16%x500W=80W；

(3)[4]根據(jù)題意可知：

P大P

1下

所以風速：

尸JPXV大3=3卜0Wx(12m/s￡=6m/s,

V塊V400W

⑷[5]:尸也，

P100W

..1==,

U12V

使用時放電至余留20%停止電能輸出，放電量：

g=15OA0hx(l-2O%)=12OA?h,

放電時間:

12OA0h

t=-=120A~=14.4h.

112V

(5)[6]一天消耗的電能為：

W=Pt=10x1000x1Ofkwx1Oh=700kWOh.

9.有一種太陽能路燈(電路如圖所示)，白天，光控開關Si與觸點a接觸，太陽能電池

板為蓄電池充電；晚上，光控開關S1與觸點b接觸，給路燈供電.時間控制開關S2,

晚上12點前與觸點C接觸，主燈發(fā)光，12點后與觸點d接觸，副燈發(fā)光.主燈為“24V

15W”的節(jié)能燈，副燈為“24V10W”的節(jié)能燈，平均每天各工作6小時.求：

K

s

e

電

裝

(1)路燈正常工作一天消耗的電能是多少千瓦時？

(2)已知太陽能電池板的面積為0.5m2,每平方米平均收集功率為1.5kW,若太陽光照

射10小時能使路燈正常工作5天，求太陽能電池板光電轉化效率.

(3)請舉出這種太陽能路燈的兩個優(yōu)點.

【答案】(1)0.15kW-h.(2)10%；(3)太陽能路燈的優(yōu)點:①采用太陽能電池可以節(jié)

約電能；②主燈和副燈切換工作，也節(jié)約電能；③太陽能零排放、無污染、取之不盡等.

【詳解】

(1)主燈一天消耗的電能為：Wl=P}t=0.015kwx6h=0.09kw-h

副燈一天消耗的電能為：所=4=0.01kwx6h=0.06kw-h

一天共消耗電能：W^WX+W2=0.09kwh+0.06kw-h=0.15kwh

(2)電池板10小時收集的電能為：=^7[=1.5kw/m2x0.5m2xl0h=7.5kwh

路燈正常工作5天消耗的電能為：唬=5沙=5x0.15kwh=0.75kw-h

075kwh

太陽能電池板光電轉化效率：〃=債=7，卜xl00%=10%

W光7.5kwh

(3)太陽能路燈的優(yōu)點可以從節(jié)能環(huán)保的角度分析，且太陽能為可再生能源，故優(yōu)點可

總結為：①采用太陽能電池可以節(jié)約電能；②主燈和副燈切換工作，也節(jié)約電能；③太

陽能零排放、無污染、取之不盡等.

故答案為(1)0.15kW-h.(2)10%；(3)太陽能路燈的優(yōu)點：①采用太陽能電池可以節(jié)

約電能；②主燈和副燈切換工作，也節(jié)約電能；③太陽能零排放、無污染、取之不盡等.

點睛：注意新能源的普遍性特點，是近幾年考試的重點內容，如資源豐富，普遍具備可

再生特性，可供人類永續(xù)利用；且不含碳或含碳量很少，對環(huán)境影響小，即無污染，所

以人類目前大力發(fā)展新型能源.

10.如圖是一種建在太空的太陽能電站向地球上固定區(qū)域供電的示意圖.在太陽能收集

板上鋪設太陽能電池.通過光電轉換把太陽能轉換成電能.再經微波轉換器將電流轉換

成微波.并通過天線將電能以微波的形式向地面發(fā)送.地面接收站通過天線把微波能還

原成電能.

(1)如果太陽能電池的硅片能提供的電能為12kw/m2,巨大的太陽能收集板的總面積為

5x106m.則太陽能電站的發(fā)電能力是多少千瓦？

⑵利用微波傳輸電能.實現(xiàn)了“無纜輸電.輸電效率可達80%.若微波輸電采用的頻率是

2450MHz.求微波的波長及地面接收站接收到的電能.

【答案】⑴6xl07kW.(2)0.12m和4.8xl07kw.

【詳解】

因太陽能電池的硅片能提供的電能為12kW/m2,巨大的太陽能收集板的總面積為

5xl06m2,可得太陽能電站的發(fā)電能力

P=PoS=l.2x104w/m2x5xl()6m2=6xl()iow=6xICPkw.微波的波長等于波速與波長的比值即

波長=3x108m/s/2450x106Hz=0.12m,地面接收站接收到的電能是

P-P?T]=6X107kw><0.8=4.8x107kw.

11.目前很多城市已經使用了風光互補路燈系統(tǒng)如圖所示，它具備了風能和太陽能產品

的雙重優(yōu)點：該系統(tǒng)既可以通過太陽能電池組獨立發(fā)電并儲存在蓄電池，也可以通過風

力發(fā)電機獨立發(fā)電并儲存在蓄電池；在風、光都具備時可以同時發(fā)電。某種型號的風光

互補路燈技術參數(shù)如下：

風力發(fā)風力發(fā)

電電風力發(fā)電機啟路燈額定路燈額定太陽能電池板平均

額定功額定風動風速電壓功率輸出功率

率速

260W8m/s3m/s24V60W100W

(1)假設路燈每晚工作lOh,求路燈正常工作時每晚消耗的電能。

⑵如果太陽光照射到地面時的輻射功率為800J/(s?m2)(Is輻射在每Im?上的光能為

800J),若太陽能電池板的面積為1.25m2,太陽能電池光電轉換效率為多大？

(3)在平均風速為8m/s的晚上，風力發(fā)電機除了保障路燈正常工作外，同時還給蓄電

池充電，如果風力發(fā)電機一晚上工作時間為8h,則在這段時間內蓄電池儲存電能是多

少kW?h?

(4)已知風力發(fā)電機的輸出電功率尸與風速v的平方成正比.我市沿海風速不低于4m/s

的時間每年不少于4000h,試估算這臺風光互補路燈系統(tǒng)利用風能的最小年發(fā)電量是多

少KW?h?

【答案】(1)0.6；(2)10%；(3)1.6；(4)260

【詳解】

解：(1)路燈正常工作時每晚消耗的電能

JT=Pz=0.06kWxl0h=0.6kW-h

(2)太陽能電池板接收到的總功率

P/=800J/(s?m2)x1.25m2=l000W

太陽能電池板平均輸出功率P獷ioow,所以光電轉換效率為

/7=^-xl00%=10°^xl00%=10%

P&1000少

(3)蓄電池可儲存的電能