Question

【题目】如图所示的风力发电是新能源开发中具有良好开发前景的发电方式。由于没有燃料燃烧问题，也不会产生辐射或空气污染，符合“节能减排”、“低碳生活”的理念而正在世界形成热潮．但风力发电的特点是随机性强，5m/s以上的风速才可以发电。盐城地处黄海之滨，春秋季风力大，持续时间长，大丰风力发电厂正在开发建设中。

下表是某一台风力发电机在不同风速下的发电功率：

平均风速m/s	5	6	7	8	9	10
功率kW	9	22	34	44	53	60

请根据你所学知识完成以下问题：
（1）风能属于（选填“可再生”或“不可再生”）能源，风力发电是把风能转化为能，供各种产业日常生活使用。
（2）当风速为10m/s时，此时风车组1小时获得的风能为300kWh，则风力发电机组的发电效率是多少？
（3）盐城有较丰富的风力资源，即将并网的“十万千瓦”风力发电机组，预计年发电量2.5×108kWh，相当于完全燃烧多少kg的煤放出的能量。（煤的热值为3.0×107J/kg）

Answer 1

【答案】
（1）可再生；电
（2）由表知：风速v=10m/s时，发电机输出功率P出=60kW，

由 得，

风力发电机组工作1h产生的电能W电=P出t=60kW×1h=60kWh；

此时风车组1小时获得的风能为W风=300kWh，

风力发电机组的发电效率 。

（3）发电机的发电量：W=2.5×108kWh=2.5×108×3.6×106J=9×1014J；

由题意知，Q放=W=9×1014J，

由Q放=mq得，

需要完全燃烧煤的质量：

【解析】解答：（1）风能是一种很清洁的可再生能源，资源丰富，无污染；风力发电将风能转化为电能。（2）由表知：风速v=10m/s时，发电机输出功率P出=60kW，
由 得，
风力发电机组工作1h产生的电能W电=P出t=60kW×1h=60kWh；
此时风车组1小时获得的风能为W风=300kWh，
风力发电机组的发电效率 。（3）发电机的发电量：W=2.5×108kWh=2.5×108×3.6×106J=9×1014J；
由题意知，Q放=W=9×1014J，
由Q放=mq得，
需要完全燃烧煤的质量： 。
所以答案是：（1）可再生；电；（2）风力发电机组的发电效率是20%；（3）相当于完全燃烧3×107kg的煤放出的能量。
分析：像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源，风力发电机的制作原理是电磁感应现象，即发电过程是将机械能转化为电能的过程；
由表中数据找出风速为10m/s时发电机的输出电功率，然后由W=Pt求出1h产生的电能；已知1h获得的风能，就求出风力发电机组的发电效率；
知道年发电量（相当于完全燃烧标准煤所释放的能量）和煤的热值，利用Q放=mq求需要煤的质量。
【考点精析】掌握电功的计算是解答本题的根本，需要知道电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）．