内容正文:
太阳辐射与新能源开发利用
2023届高考
【二轮复习】
【考情分析】
1.2021全国甲卷:日本辐田核电站受损后,德国宣布逐步放弃核电而重点发展光伏发电为情境,考查太阳辐射能的时间变化。
2.2021福建卷:以宁夏闽宁镇光伏运用产业为情境,考查光伏产业发展的影响及照射光线自动跟踪技术与地球运动的特征。
该考点是轮流考的考点,有时几年才考一次。 预计2023年高考命题可能会以光伏产业、新能源开发、日出日落时间及方位、太阳方位以及日影变化等情境为载体,对太阳辐射的影响因素、太阳能资源及其它新能源的开发利用进行考查。
【典例】
(2021·福建卷)1997年以来,宁夏闽宁镇从一片“干沙滩”逐步发展为“金沙滩”。2012年闽宁镇开始发展光伏大棚、光伏发电等光伏应用产业,未来将利用“照射光线自动跟踪”技术,让光伏面板始终保持与太阳光线垂直,以提高光能利用效率。据此回答1—2题:
1.光伏应用产业为闽宁镇提供绿色能源的同时,还能
A.增加年降水量 B.减少风沙威胁
C.增大昼夜温差 D.降低地下水位
2.若应用“照射光线自动跟踪”技术,与6月1日相比,闽宁镇7月1日光伏面板
A.正午影子长度较长 B.跟踪调整时长较短
C.仰角移动幅度较小 D.水平转动角度较大
2.D
1.B
【思考】
考什么?
怎么考?
怎样备考?
【思维建模】
1.地面获得太阳辐射的思维建模
(1)太阳光线经过大气层 → 大气层太阳辐射的削弱作用→地面获得太阳辐射量的多少→①大气层的洁净度+大气层的②厚度和③密度+④天气(云层)→大气成分(污染状况)、海拔、天气
(2)太阳光线与照射面的夹角 → 正午太阳高度H→太阳辐射的强度
(3)昼长→太阳光线的时长
(4)下垫面性质→不同下垫面反射太阳光线不同→地面吸收的太阳辐射不同
【思维建模】
1.地面获得太阳辐射的思维建模
影响地表获得太阳辐射的因素
纬度因素
纬度低,H大,太阳辐射强度大,获得的太阳辐射多
太阳辐射由低纬向高纬递减
昼长因素
白昼越长,日照时数越长,获得的太阳辐射越多
夏季多,冬季少
地势因素
地势越高,大气越稀薄,对太阳辐射削弱作用小,到达地面的太阳辐射越多越强
海拔越高,太阳辐射越强,
天气因素
云层(水汽)对太阳辐射削弱作用强,到达地面的太阳辐射少
晴天太阳辐射多于阴天,阴天多于雨天
大气洁净度
洁净大气对太阳辐射削弱作用弱,到达地面的太阳辐射多
大气污染严重,地面得到的太阳辐射少
下垫面性质
反射率高的下垫面,获得的太阳辐射少
如积雪多,反射太阳辐射多,地面吸收少
【思维建模】
2.太阳能电站建设的思维建模
(1)太阳能发电的优缺点:
优:能量巨大;可再生;分布广泛;清洁
缺:能量密度低;受天气影响较大;昼夜与季节差异大
(2)太阳能电站的区位条件
资源状况:从纬度、地形地势、天气角度分析
市场:从距离经济发达地区远近分析
地价:占地广,荒漠、滩涂、海洋地价低,
技术:(能量分散)需要较高的技术
资金:建设投资大
(3)太阳能电站的主要形式:光伏电站和光热电站
【四翼考查】
如图示意某地连续两天太阳辐射强度的变化。读图,回答1—2题:
【四翼考查】
1.根据该地太阳辐射强度的变化,下列描述可信的是
A.该地处于冬半年,正值秋分日到冬至日的过渡时期
B.该地处于冬半年,正值冬至日到春分日的过渡时期
C.日出后,太阳辐射强度呈增长趋势,正午前后达到最大
D.午后2时,太阳辐射强度达到最大,然后至日落逐渐减小
2.对比前后两天太阳辐射强度的变化,产生这种变化的原因不可能的是
A.前一天,日落时间晚,太阳辐射强度大
B.前一天,天气晴朗,太阳辐射强度大
C.后一天,有逆温现象,大气对流不旺盛,污染物较多
D.后一天,云层较厚,大气逆辐射增强,到达地面的太阳辐射减少
1.C 2.D
【四翼考查】
在我国西北地区,“沙漠+种植+光伏发电”模式(如图)实现了不同产业的完美结合。光伏农业是将太阳能发电广泛应用到现代农业种植、养殖、灌溉、病虫害防治以及农业机械动力提供等领域的一种新型农业。气温越高,光伏面板发电效率下降越多,温度每升高1℃,发电效率就会下降0.4%—0.5%。据此回答3—5题:
【四翼考查】
3.制约我国西北地区光伏产业进一步推广的因素是
A.技术难度大 B.投资成本高
C.碳排放量大 D.劳动力不足
4.下列有关西北地区“沙漠+种植+光伏发电”模式的叙述,合理的是
A.增加了发电成本 B.不利于作物生长
C.降低了发电效率 D.高效利用水资源
5.在确保有阳光直射的情况下,太阳能面板的发电效率最高的时段是
A.夏季清晨 B.冬季清晨 C.夏季正午 D.冬季正午
3.