内容正文:
高三地理一轮复习微专题11
光伏发电、牧光互补、渔光互补
一、太阳辐射的时空分布规律及其影响因素
1、太阳辐射的时空分布规律
①从时间上讲,一天中太阳辐射主要出现在白天,正午时最强,早晚最弱;一年中正午太阳高度角最大的那一天太阳辐射最强,正午太阳高度角最小的那一天太阳辐射最弱,夏季太阳辐射强于冬季。
②从空间上讲,总体上太阳辐射由赤道向南北两极递减,但由于降水等因素的影响,副热带陆地多晴朗天气,太阳辐射最强。(见世界年太阳辐射总量分布图)
2、影响太阳辐射的因素:
①纬度:纬度低,太阳高度大,太阳辐射强;反之,太阳辐射弱。
②天气:天气晴朗,阴天少,日照时间长,太阳辐射多;反之,太阳辐射少。
③地势:地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射削弱作用小,日照强度大,太阳辐射强;反之,太阳辐射弱。
④日照时长:日照时间长,太阳辐射强,日照时间短,太阳辐射弱;夏半年,高纬度地区白昼时间长,从而可以弥补因太阳高度低而损失的能量。
⑤大气透明度:大气透明度好,尘埃杂质少,太阳辐射强;反之,太阳辐射弱。
3、我国年太阳辐射总量的空间分布
我国年太阳辐射总量的分布,总体分布特征:不均衡;从总体上看是从东部沿海向西部内陆逐渐增强。高值中心在青藏高原,低值中心在四川盆地。
(4)太阳能最丰富的地区是 青藏高原 。原因是:
①地势高,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用小;
②降水少,晴天多,日照时间长,太阳辐射丰富;
③纬度低,太阳高度角大,太阳辐射强;
④大气清洁度高,尘埃杂质少。
(5) 太阳能最贫乏的地区是: 四川盆地 。原因是:盆地地形,水汽不易散发,空气中水汽含量多,阴天、雾天较多,对太阳辐射削弱作用强,从而造成日照时间短,日照强度弱,太阳能资源贫乏。
【拓展】太阳辐射的应用:
① 为了充分采光,一般民居门窗向阳敞开,北温带朝南,南温带朝北。
街道布局为了使所有房屋获得充分光照,一般与子午线呈30-60度夹角。
② 喜光植物一般多分布于阳坡,喜阴植物多分布于阴坡或林荫之下。
树木向阳一面一般枝叶茂盛,生长快,年轮较宽。
③ 阳坡一般温度高,相同自然带(包括雪线)一般要比阴坡高。在我国华北地区,阴坡(北坡)因温度低,蒸发弱,水分条件好,植物生长条件反而比阳坡要好。
④ 阳光能透射的最大水深是200米。大陆架浅海阳光集中,多大陆河流带来的营养盐类,光合作用旺盛,渔业资源丰富。
⑤ 多数农作物(如棉花、瓜果)生长需要充足的光照,故干旱半干旱地区如能解决灌溉水源问题,就能获得优质高产。
⑥ 农业生产把不同作物高低搭配,以及套种、间作等,是为了充分利用光照条件。
⑦ 汽车尾气在强烈阳光照射下,发生光化学反应,会形成光化学烟雾,危害人体健康。
二、太阳能开发与利用
1、太阳能资源的优缺点。
优点:清洁、无污染;可再生;分布广;能量巨大;应用广泛;易于获得。
缺点:分布不均;能量分散;不稳定;开发技术与成本高;储能难。
2、利用太阳能发电的影响
有利影响:
①当地资源优势变为经济优势,促进经济发展;②改善能源消费结构,减轻大气污染,改善生态环境;③提供电力资源,缓解能源紧张;④增加就业就会,增加收入;⑤利用太阳能发展光伏产业,具有经济效益、社会效益和生态效益。
不利影响:
①反射太阳能,到达地面的太阳辐射减少,不利于光合作用;
②地面温度降低;可能灼伤经过的飞鸟。
3、利用太阳能发电的条件分析思路
自然条件:有丰富的太阳能;有地(平坦、未利用地多)。
社会经济条件:资金、技术、市场、电力设施等。
三、牧光互补
1、牧光互补模式的优势
①在牧场安装的太阳能电池板具有防风阻沙、减少蒸发、改善墒情的功效,对草原生态具有较好的保护作用;
②“牧光互补”模式使居民收入来源不再以传统养殖业为主,还可从光伏发电产业中获利,区域综合效益得以提升;
③在牧场安装光伏电站,光伏板能遮蔽烈日,阻挡风沙,避免风沙天气对牧场、周边生态环境的破坏,能对养殖的动物起到保护效果;
④光伏板下,牧草生长良好,为养殖提供充足的饲料来源;
⑤日常清洗光伏板时,滴下的水还能为作物生长提供保障;
⑥牧业、光伏发电双份收益,提高土地资源的利用率。
2、 发展光伏牧羊产业的生态效益
①太阳能发电为牧羊产业提供清洁能源,助力碳达峰和碳中和;
②光伏板能减少土壤水分蒸发,利于草场植被恢复,减缓土地荒漠化;
③羊群产生粪便能作为肥料提高土壤肥力,促进牧草的生长。
3、 说明引入牧羊业对光伏产业园区的有利影响
①羊群啃食草地能降低杂草对电池板的遮挡,提高发电效率;
②光伏发电和牧羊并存,提高土地利用率;
③羊群清理杂草,降低人工维护成本。
4、 评价“光伏+种养殖”对当地生态环境的影响
有利影响:阻挡光照,减少蒸发,提高土壤湿度,冬季减轻冷空气对植被的影响,利于植被恢复,减轻了荒漠化;夏季光伏板对雨水有拦截作用,减轻了雨水对土壤的冲刷,有利于保持水土;羊群啃食杂草,减少农药的使用,降低环境污染,同时降低冬春季节杂草引起火灾的风险,羊粪增加了土壤的肥力。
不利影响:光伏电站施工产生噪声、扬尘、废水、固体废弃物等环境污染;施工破坏当地植被,生物多样性减少;加剧土壤侵蚀和水土流失,可能诱发地震、滑坡、泥石流等地质灾害。
四、渔光互补
1、渔光互补的好处:
①不仅有养鱼的收益,还有光伏发电的收益;
②能为鱼塘的增氧机、水泵等设备供电,多余的电还可以卖给电网;
③减少水分蒸发;
④避免大面积太阳直射,控制水温,可以降低鱼虾被水烫死的概率;
⑤减少水面藻类等植物光合作用,提高水质。
2、 “渔光互补”模式是一场能源与养殖的“绿色革命”,请分别从能源层面和养殖层面分析说明。
能源:太阳能发电并入国家电网,缓解我国东部地区能源紧张问题;是清洁能源,能改善我国能源消费结构;减少燃煤产生的污染物排放量,减轻环境污染;光伏板架设在水面,节省土地资源;
养殖:光伏板遮光能抑制有害藻类、促进有益藻类生长,优化水生态环境,使水质变好;“藻菌调控”等技术,减少了鱼类病害,提高了水产品的产量和质量。
3、 指出我国东部沿海“渔光互补”光伏发电项目运营需克服的自然灾害。
夏季降水多且多暴雨,易形成洪涝灾害;位于东南沿海地区,夏秋季易受台风的影响。
4、 “渔光互补”模式对当地带来的有利影响。
①提高土地利用率;改变鱼类生存环境;缓解能源紧张;改善当地的环境质量;增加经济效益;②带动相关产业发展,促进就业。
5、采用“渔光互补”模式后对鱼虾生存环境的影响过程。
①太阳辐射到达河面之前,受到光伏板的阻挡,到达河面的太阳光照面积减少;
②由于到达河面太阳辐射较小,河面吸收太阳辐射减少,因此河面温度较低,适合喜阴凉的鱼虾生长。
6、说明与陆地相比,在水面架设光伏板的优势。
①节约土地资源;水面相对开阔无遮挡,太阳光照时间长;
②水体对设备有冷却作用;抑制藻类繁殖,有利于保护水资源;
③水可吸附灰尘,保持太阳能板清洁等。
微专题光伏发电、渔光互补第 1 页 共 3 页
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