Question

如圖是一種建立在空間的太陽(yáng)能電站向地球上固定區(qū)域供電的示意圖，在太陽(yáng)能收集板上鋪設(shè)太陽(yáng)能電池，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能，再經(jīng)微波轉(zhuǎn)換器將電流轉(zhuǎn)換成微波，并通過(guò)天線將電能以微波的形式向地面發(fā)送，地面接收站通過(guò)天線把微波能還原成電能．已知太陽(yáng)能電池的硅片能提供的電功率為12kW/m²，則（結(jié)果保留二位小數(shù)）：
（1）如果光電轉(zhuǎn)換效率為18%，那么在硅片處單位面積上太陽(yáng)能的輻射功率是

 

kW；
（2）巨大的太陽(yáng)能收集板的總面積為5×10⁶m²，則太陽(yáng)能電站的發(fā)電總功率是

 

kW；
（3）利用微波傳輸電能，實(shí)現(xiàn)了“無(wú)纜輸電”，輸電效率可達(dá)80%，那么地面接收站在一小時(shí)內(nèi)接收到的電能是

 

J．

Answer 1

分析：（1）已知電轉(zhuǎn)換板的效率，利用效率公式求在硅片處單位面積上太陽(yáng)能的輻射功率；
（2）已知太陽(yáng)能電池的硅片能提供的電能和太陽(yáng)能收集板的總面積可求太陽(yáng)能電站的發(fā)電能力．
（3）已知輸電效率可求地面接收站接收到的電能．

解答：解：（1）由η=

P電

P總

×100%，
可得在硅片處單位面積上太陽(yáng)能的輻射功率P_總=

P電

η

=

12kW/m2

18%

≈66.67kW，
（2）太陽(yáng)能電站的發(fā)電能力E=P₀S=1.2×10⁴W/m²×5×10⁶m²=6×10¹⁰W=6×10⁷kw．
（3）地面接收站接收到的電能是W=E?η=6×10⁷kW×0.8=4.8×10⁷kW，
4.8×10⁷kW=4.8×10⁷×3.6×10⁶J=1.728×10¹⁴J．
故答案為：（1）66.67；（2）6×10⁷kw；（3）1.728×10¹⁴．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電能和電功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用，本題告訴我們一定要廣泛應(yīng)用太陽(yáng)能，太陽(yáng)能不但節(jié)省能源還環(huán)保．