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为保护地球家园，我国将努力争取2060年前实现碳中和。为了降低化石能源占比，我国目前正大力开发利用太阳能、风能、核能等新能源，风光互补发电项目正大规模推进。风光互补发电系统由太阳能发电板、风力发电机组、系统控制器、蓄电池组和逆变器等几部分组成。
下表为某型号风光互补路灯系统的部分技术参数，其中风力发电的最大输出功率是指风速达到最大限制风速时风力发电机的输出功率；光照功率P₁是指太阳光照射到电池板表面处每平方米的辐射功率，P₁=1000W/m²，光电转化效率是指太阳能电池板将光能转化为电能的效率。

风力发电参数		太阳能发电参数
最大输出电功率	400W	光照功率	1000W/m2
最大限制风速	12m/s	光电转化效率	20%

（1）太阳能是人类的“能源之母”，地球上以下能源中与太阳能无关的是

④

④

（填写序号）。
①水能
②煤、石油、天然气
③风能
④地热能
（2）太阳能属于

可再生

可再生

（可再生/不可再生）能源，地球上绿色植物可以通过光合作用将太阳能转化为

化学能

化学能

能，在人类使用能源的过程中，必然有部分能量由于种种原因浪费掉且不能再重新加以利用，因此说明能量的转移或转化具有

方向性

方向性

。
（3）发电机是根据

电磁感应

电磁感应

原理工作的。若太阳能板的面积为2m²，则利用太阳能板发电5h可供额定功率为25W的电灯正常工作

80

80

h。
（4）若风力发电时功率与风速的平方成正比，则当输出功率为25W时，风速为

3

3

m/s。
（5）某一家庭年耗电1500kW•h,如果家用电器全部改用太阳能电池供电，假定按1年200天，每天5h光照计算，同时配有高效蓄电池，则要在屋顶安装的太阳能电池板面积至少是

7.5

7.5

m²；若太阳能辐射的总功率为P₀，且太阳光在穿透太空及地球大气层达到地面的途中有η₂的能量损耗（已知球面面积为4πr²，r为球半径），则太阳到地球的距离D=

1

2

P

0

（

1

-

η

2

）

π

P

1

1

2

P

0

（

1

-

η

2

）

π

P

1

。（用物理量的符号表示）