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為保護地球家園，我國將努力爭取2060年前實現碳中和。為了降低化石能源占比，我國目前正大力開發利用太陽能、風能、核能等新能源，風光互補發電項目正大規模推進。風光互補發電系統由太陽能發電板、風力發電機組、系統控制器、蓄電池組和逆變器等幾部分組成。
下表為某型號風光互補路燈系統的部分技術參數，其中風力發電的最大輸出功率是指風速達到最大限制風速時風力發電機的輸出功率；光照功率P₁是指太陽光照射到電池板表面處每平方米的輻射功率，P₁=1000W/m²，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。

風力發電參數		太陽能發電參數
最大輸出電功率	400W	光照功率	1000W/m2
最大限制風速	12m/s	光電轉化效率	20%

（1）太陽能是人類的“能源之母”，地球上以下能源中與太陽能無關的是

④

④

（填寫序號）。
①水能
②煤、石油、天然氣
③風能
④地熱能
（2）太陽能屬于

可再生

可再生

（可再生/不可再生）能源，地球上綠色植物可以通過光合作用將太陽能轉化為

化學能

化學能

能，在人類使用能源的過程中，必然有部分能量由于種種原因浪費掉且不能再重新加以利用，因此說明能量的轉移或轉化具有

方向性

方向性

。
（3）發電機是根據

電磁感應

電磁感應

原理工作的。若太陽能板的面積為2m²，則利用太陽能板發電5h可供額定功率為25W的電燈正常工作

80

80

h。
（4）若風力發電時功率與風速的平方成正比，則當輸出功率為25W時，風速為

3

3

m/s。
（5）某一家庭年耗電1500kW?h,如果家用電器全部改用太陽能電池供電，假定按1年200天，每天5h光照計算，同時配有高效蓄電池，則要在屋頂安裝的太陽能電池板面積至少是

7.5

7.5

m²；若太陽能輻射的總功率為P₀，且太陽光在穿透太空及地球大氣層達到地面的途中有η₂的能量損耗（已知球面面積為4πr²，r為球半徑），則太陽到地球的距離D=

1

2

P

0

（

1

-

η

2

）

π

P

1

1

2

P

0

（

1

-

η

2

）

π

P

1

。（用物理量的符號表示）