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参考答案
2026届高三地理微专题复习:高考地理中“光伏农业”
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
A
D
C
C
B
B
C
D
题号
11
12
答案
C
C
1.C 2.B
【解析】1.武威地势并非更高,空气稀薄差异不显著,不是太阳能丰富主因,A错误;武威与石家庄纬度相差不大,B错误;武威地处内陆,干旱少雨,晴天多,云量少,大气削弱太阳辐射作用弱,太阳能丰富,石家庄相对降水多,阴天多,C正确;植被稀少,反射率高对到达地面太阳辐射总量影响小,不是主要原因,D错误。故选C。
2.防护体系主要用于防沙固沙,对促进农作物快速生长无直接作用,A误;光伏沙漠生态电站外围防护体系由草方格沙障和固沙林组成,可增加地表粗糙度,减弱近地面风速,从而削弱风蚀强度,B正确;防护体系对调节局地气温日较差效果不明显,C错误;防护体系虽对光伏板有一定保护作用,但不是主要作用,D错误。故选B。
【点睛】太阳能资源受纬度、地形、天气等因素影响。在沙漠地区发展光伏产业并配套防护体系,能实现能源开发与生态治理协同发展。
3.A 4.D 5.C
【解析】3.光伏发电是一项投资巨大的项目,西北地区由于资金力量较弱,因此会制约光伏电站进一步扩大规模,A正确;我国西北地区由于太阳辐射较强,太阳能资源丰富,B错误;碳排放量大与光伏电站扩大规模并无关系,C错误;光伏电站对劳动力的依赖程度并不高,D错误。故选A。
4.“沙漠+种植+光伏发电”模式并没有增加发电成本,A错误;光伏电板可以遮挡太阳光照,减少水分蒸发,有利于干旱地区土地保湿,提高灌溉用水的利用效率,从而有利于农作物的生长,B错误,D正确;发电效率受自然条件影响,与该模式无关,C错误。故选D。
5.从材料可知气温越高,光伏而板发电效率降得越多,温度每升高1℃,发电效率就会下降约0.4%到0.5%,因此夏季比冬季的效率低,清晨和正午相比,正午的效率更低,综合分析可得冬季清晨的发电效率最高,C正确,ABD错误。故选C。
【点睛】太阳光伏系统,简称光伏,是指利用光伏半导体材料的光生伏打效应而将太阳能转化为直流电能的设施。光伏设施的核心是太阳能电池板。用来发电的半导体材料主要有:单晶硅、多晶硅、非晶硅及碲化镉等。由于近年来各国都在积极推动可再生能源的应用,光伏产业的发展十分迅速。
6.C 7.B 8.B
【解析】6.隆尧位于北回归线以北地区,一年中正午太阳始终位于正南方,光伏面板面向正南方向且平行放置,可以最大限度地接受太阳辐射,从而获得更多的光照,C正确;田间的光伏面板多面向正南方向且平行放置并不能获得更多的种植面积和降水,AB错误;光伏面板主要是利用光照发电,不是为了获得更多的热量,D错误。故选C。
7.光伏农业是一种将太阳能发电与农业生产相结合的模式,通过在农田上安装光伏板,既可以利用太阳能发电,又可以在光伏板下或间隔区内种植农作物,这种模式充分利用了土地资源,土地利用率高,B正确;机械使用率低会降低生产效率,不属于优势,A错误;光伏板下及间隔区内的光照条件较传统农业差,不利于农产品品质的提高,C错误;光伏农业中光伏板需要占据一定的空间,可能会使粮食单产降低,D错误。故选B。
8.延长农产品产业链、拉动地区经济发展均不属于生态效益,AD错误;农光互补农业模式也有发展种植业,并不能减少农业点源污染,C错误;农光互补模式的生态效益主要体现在利用太阳能发电,能够产出清洁的绿色能源,可以减少温室气体和其它污染物的排放,有助于减少对环境的负面影响,B正确。故选B。
【点睛】影响太阳辐射的因素主要有:1、纬度高低:纬度越低,太阳辐射越强。2、天气状况:我国东部地区阴天多,太阳辐射少;西北地区深居内陆,降水少,多晴天,太阳辐射多。3、海拔高低:海拔高,空气稀薄,大气透明度好,太阳辐射强。4、日照时间长短:日照时间长,太阳辐射强。
9.C 10.D
【解析】9.垂直安装在寒冷积雪区更有优势,因为积雪不容易堆积在面板上,减少对面板的损害,更适于寒冷积雪区,③正确;垂直安装与地面垂直,对农业活动的干扰少,对农作物的生长和农业操作影响小,④正确;垂直安装并非太阳辐射利用率低,只是与倾斜安装相比,接收太阳辐射的角度不同,①错误;垂直安装灰尘等不易在集热板上累积,面板清洁成本更低,②错误。综上所述,C正确,ABD错误,故选C。
10.从图中可以看出,垂直安装的发电有两个峰值,且超过储能调节功率临界值时间相对较长,从清晨到傍晚都有一定的发电量,有助于错峰供电,D正确;倾斜安装的发电功率峰值比垂直安装的大,A错误;两种安装方式受天气影响程度相差不大,B错误;倾斜安装发电相对平稳,电力储能连续性更好,C错误。故选D。
【点睛】影响太阳辐射的因素有纬度位置、天气状况、日照时间、地势高低、大气透明度等。纬度位置是影响太阳辐射的最基本因素,纬度低则正午太阳高度角大,太阳辐射经过大气的路程短,被大气削弱得少,到达地面的太阳辐射就多;反之,则少;天气状况也是影响太阳辐射的重要因素,晴朗的天气,由于云层少且薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,到达地面的太阳辐射就强。
11.C 12.C
【解析】11.新疆深居内陆,属于温带大陆性气候,晴天比河北更多,B错误;河北发电装备更先进、 设备使用寿命长对太阳能发电装机容量的影响不大,A、D错误;河北地处东部经济地带, 随着京津冀协同发展战略的实施,经济快速发展,加之环保要求,对绿色能源的需求量很 大,促进了光伏产业的快速发展,C正确。故选C。
12.大面积铺设的太阳能光伏电板,对太阳光有遮挡作用,削弱了本应到达地面的太阳辐射,使得地表温度降低,减少了地表水分的蒸发,AD错误,C正确;威宁县位于湿润地区,风沙危害较轻,B错误。故选C。
【点睛】“光伏+农业”模式的好处:光伏板阻挡了阳光,减少地表水分蒸发,利于牧草恢复生长。牧草可防风固沙,减少风沙对光伏电池板的影响,降低维护成本;利用牧草可发展畜牧业,提高经济效益。
13.(1)气候条件:
温带季风气候,夏季光热充足,冬季晴天多,太阳能资源丰富,光伏板发电效率高;
土地资源:
华北平原耕地面积广阔,大棚建设适宜规模化布局;
当地盐碱化土地较多,土地利用效率低,土地成本低。
(2)减少农药污染:避免传统农药对土壤、水体和大气的直接污染,降低农产品农药残留;
保护生物多样性:减少益虫误杀,维持农田生态系统平衡,促进昆虫、鸟类等生物种群恢复;
降低农产品中的农药残留,提升农产品品质和安全性,推动农业向绿色、可持续方向发展。
(3)技术研发与推广:加大光伏农业设备(如智能杀虫灯)的研发投入,培养农业科技人才,提升技术本地化适配能力;
政策支持与补贴:落实光伏农业电价补贴、用地优惠政策,引导社会资本投入;
基础设施配套:完善农村电网、灌溉管网和物流设施,保障光伏设备稳定运行和农产品外销;
农民技能培训:开展光伏设备运维、智能农业管理等培训,提升农民就业能力。
【分析】本题以光伏农业为背景,涉及农业区位因素,农业发展措施的相关知识,考查学生提取和解读地理信息,调动和运用地理基础知识的能力。
【详解】(1)华北地区属温带季风气候,夏季高温时间多,光照资源丰富,尤其在春季和秋季,晴朗天气占比高,太阳辐射强度大,光伏板发电效率可达峰值。
华北平原耕地面积广阔,且地形平坦,利于布局大棚设施,大棚建设适宜规模化布局;当地地下水位较高,盐碱化土地较多,土地利用效率低,盐碱地租赁成本低,企业前期投入压力小。
(2)农药含有大量有毒有害物质,会造成环境污染,太阳能杀虫灯替代传统农药可以减少农药污染,改善环境质量,避免传统农药对土壤、水体和大气的直接污染,降低农产品农药残留;农药不仅会消灭害虫,也可能消灭益虫,因此太阳能杀虫灯替代传统农药可以保护生物多样性,恢复生态平衡,减少益虫误杀,维持农田生态系统平衡,促进昆虫、鸟类等生物种群恢复;可以提升农产品品质,推动绿色转型,降低农产品中的农药残留,提升农产品品质和安全性,推动农业向绿色、可持续方向发展。
(3)技术研发与推广:加大光伏农业设备(如智能杀虫灯)的研发投入,培养农业科技人才,提升技术本地化适配能力,提高光伏农业的生产效率和适应力。
政策支持与补贴:政府部门落实光伏农业电价补贴、用地优惠等政策,引导社会资本投入,引入市场机制,提高市场参与的积极性。
基础设施配套:完善农村相关的电网、灌溉管网和物流等基础设施,减少光伏发电波动对电网的冲击,减少流通损耗,保障光伏设备的稳定运行和农产品外销。
农民技能培训:开展光伏设备运维、智能农业管理等培训,如光伏板维护、智能控制系统操作、盐碱地种植技术,提升农民就业能力。
14.(1)有利条件:当地气候干旱,降水少,晴天多,太阳辐射强(太阳能资源丰富);地形平坦,起伏和缓,有(大量)荒地,地价低。不利条件:风沙大,遮蔽太阳能电池板,降低发电效率;基础设施不完善。(答市场需求量大、交通运输便利、劳动力廉价、国家政策支持不对)
(2)大量的太阳能光伏板可以阻挡风沙,减少风沙活动频率;可以减少地面水分的蒸发,保持土壤水分,有利于植被恢复;解决当地农村生活用能问题,减少植被破坏。
(3)风电或光伏发电与传统能源发电相比,稳定性差;风电和光电发电成本高,竞争力弱;距消费市场远,输电通道容量偏小等。
【分析】本题以磴口光伏产业园区为材料,设置3个小题,涉及工业区位、荒漠化的治理相关知识点,考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,体现区域认知、综合思维的学科素养。
【详解】(1)建立光伏产业园区的区位条件从有利条件和不利条件两方面展开,包括自然和社会经济两个角度。有利条件有气候干旱,降水少,太阳辐射强,光照时间长;地形平坦开阔,起伏和缓;地广人稀,土地租金低;不利条件有风大沙多,自然条件恶劣,遮蔽太阳能电池板;经济落后,基础设施不完善;科技水平低等。
(2)根据材料在“光伏板上发电,板下种草,板间养羊”,光伏发电需要铺设光伏板,光伏板的作用是将太阳能转化为电能。对地表起遮阴作用,减少地表水蒸发,保持土壤水分,有利于植被恢复;能降低风速,阻挡风沙,减少风沙活动频率,有利于板下草本植物生长;光伏发电还能为当地提供能源,减少对植被的砍伐。
(3)弃光、弃风现象可以从太阳能风能发电的劣势、能源的需求、开发难度等方面分析。风电或光伏发电与传统能源发电相比,稳定性差;风电和光电发电成本高,竞争力弱;从当地人口少,用电量少,市场消耗能力有限;距消费市场远,基础设施不完善,电力输出困难;所以存在弃光、弃风现象。
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2026届高三地理微专题复习:高考地理中“光伏农业”
一、核心概念:什么是光伏农业?
1.概念
光伏农业,俗称“农光互补”,是指在农业生产用地上,在不影响农业生产的前提下,架设太阳能光伏发电装置,实现“上面发电,下面种植(或养殖),一地两用” 的绿色、高效新模式。
2.核心特征
(1)空间复合利用: 同一块土地,实现光伏发电和农业生产两种功能。
(2)能量流与物质流结合: 太阳能被分层次利用,一部分转化为电能,一部分用于植物光合作用。
(3)技术密集型农业: 涉及新能源技术、现代农业技术、智能控制技术等。
二、主要模式(高考中常考的类型)
1.光伏种植业
(1)农田/大棚光伏: 在农田或温室大棚的顶部安装光伏板。这是最常见的形式。
①优势: 节约土地,光伏板可为喜阴作物提供遮蔽。
②挑战: 需要选择耐阴作物,并合理设计光伏板间距和倾角以保证光照。
(2)渔光互补: 在水产养殖塘(鱼、虾、蟹塘)上方架设光伏板。
①优势: 减少水面蒸发,抑制藻类生长,为鱼类提供更佳生长环境。
②挑战: 可能影响水产养殖的机械化操作。
2.光伏养殖业
在畜牧养殖场(如养鸡场、养猪场)的屋顶或场区空地上建设光伏电站,所发电量可用于养殖场的温控、照明、通风等,降低运营成本。
3.其他衍生模式
光伏治沙: 在沙漠、戈壁地区建设光伏电站,光伏板能有效遮阴,减少水分蒸发,板下可种植耐旱牧草或药材,起到固沙、改良土壤的作用。
三、地理关联性分析(答题的核心思路)
1. 自然地理因素分析(“在哪里建?”)
(1)气候 - 太阳辐射
首要条件: 太阳能资源丰富。年太阳辐射总量大,日照时数长的地区是理想选址。例如:我国西北地区(青海、甘肃、宁夏)、青藏高原。
(2)地形
①理想地形: 平坦开阔的地区(如平原、高原、台地),有利于大规模集中铺设,且施工难度小、成本低。
②也可利用: 缓坡地,但需要根据坡度调整支架。
(3)水源
农业生产离不开水源。因此,靠近河流、湖泊或有稳定地下水供应的地区更具优势。
(4)土地资源
鼓励利用未利用地(如戈壁、荒漠)、一般农用地,尽量不占或少占基本农田。这体现了对土地资源的集约节约利用。
2. 人文地理影响分析(“为什么建?有什么影响?”)
(1)对区域的积极影响(意义/效益)
a.能源效益: 生产大量清洁电能,优化能源消费结构,助力“双碳”目标。
b.经济效益
①增加收入来源: 农民或农业企业不仅有农产品收入,还有售电收入。
②降低农业成本: 光伏发电可自发自用,用于灌溉、温室控温等,降低电费。
③带动相关产业: 促进光伏设备制造、安装、运维等产业发展。
c.社会效益
①提供就业岗位: 从建设到运维,都需要本地劳动力。
②促进乡村振兴: 是产业扶贫和乡村振兴的有效途径之一。
d.生态效益
①减少污染: 替代化石能源,减少温室气体和污染物排放。
②改善小气候: 光伏板遮阴可减少土壤水分蒸发,在干旱地区尤为有利。
③光伏治沙: 兼具生态修复功能。
(2)可能带来的问题及解决措施(辩证看待)
问题1:对农作物生长的影响。
表现: 光伏板遮挡阳光,可能导致某些喜光作物减产。
对策: 科学选种(选择耐阴的食用菌、中药材、茶叶等);合理设计(调整光伏板间距、倾角,采用可调节式支架或透明/半透明光伏板)。
问题2:对农业生产操作的影响。
表现: 支架可能影响大型农业机械的进出和作业。
对策: 提高支架高度,优化场内布局,为农机留出专用通道。
问题3:对局部生态环境的潜在影响。
表现: 大规模光伏阵列可能改变地表反照率,影响局部热力循环;清洗光伏板的废水可能污染土壤和水源。
对策: 进行严格的环境影响评价;使用环保的清洗剂并实现废水回收处理。
四、高考常见命题角度与答题术语
1.区位分析题: “分析某地发展光伏农业的有利条件。”
答题模板:从自然条件(太阳能资源、地形、土地、水源)和社会经济条件(市场、政策、技术、基础设施)两方面分析。
2.意义/影响分析题: “简述发展光伏农业对当地可持续发展的意义。”
答题模板:从经济(增加收入、优化结构)、社会(提供就业、振兴乡村)、生态(清洁能源、改善环境)三个可持续发展维度作答。
3.措施分析题: “为克服光伏农业中‘光’与‘农’的矛盾提出合理化建议。”
答题模板:①科学规划与设计(板间距、高度);②技术创新(耐阴品种、新型光伏材料);③模式创新(种养结合、农旅结合);④政策引导与监管。
4.区域对比题: “比较我国西北地区和东部沿海地区发展光伏农业的侧重点有何不同。”
(1)西北地区: 侧重生态效益和能源效益,如光伏治沙、大规模发电并网。土地资源丰富,但水资源是限制因素。
(2)东部沿海: 侧重经济效益和土地集约,如利用鱼塘、大棚发展“渔光互补”、“棚上发电”,缓解土地紧张,满足自身高能耗需求。
五、总结
在高考地理中遇到“光伏农业”,要立刻建立起一个系统性思维:
它是什么? —— 一种复合土地利用模式。
它在哪? —— 受自然和人文区位因素影响。
为什么发展它? —— 因为它有巨大的经济、社会、生态综合效益。
它有什么问题? —— 主要矛盾是“光”与“农”争地争光。
如何解决? —— 通过科技、规划和政策协同。
掌握了这个逻辑链条,无论题目如何变化,你都能从容应对。
六、典型试题
甘肃省武威市通过光伏沙漠生态电站把发展光伏和沙漠治理、节水农业相结合。电站的外围由草方格沙障和固沙林组成防护体系。图1为我国部分省区略图,图2为光伏治沙景观图。完成下面小题。
1.与石家庄相比,甘肃省武威市太阳能更丰富的原因是( )
A.地势更高,空气稀薄 B.纬度更低,日照更强
C.晴天更多,云量较少 D.植被稀少,反射率高
2.在光伏沙漠生态电站外围构筑的防护体系所起的作用主要是( )
A.促进农作物快速生长 B.减弱近地面风蚀强度
C.调节局地气温日较差 D.延长光伏板使用寿命
在我国西北地区“沙漠+种植+光伏发电”可实现完美结合。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,光伏而板发电效率降得越多,温度每升高1℃,发电效率就会下降约0.4%到0.5%.完成下面小题。
3.制约我国西北地区光伏产业进一步推广的因素有( )
A.投资成本高 B.太阳能资源匮乏 C.碳排放量大 D.劳动力不足
4.有关西北地区“沙漠+种植+光伏发电”模式,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.夏天清晨 B.夏天正午 C.冬天清晨 D.冬天正午
农光互补,即光伏农业,是将太阳能发电技术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模式。下图示意河北隆尧((114.8°E,37.2°N)的光伏农业大田,其中光伏板下及间隔区内种有白萝卜、西蓝花等蔬菜。据此完成下面小题。
6.田间的光伏面板多面向正南方向且平行放置,这主要是为了获得更多的( )
A.种植面积 B.降水 C.光照 D.热量
7.与传统农业相比,光伏农业的突出优势是( )
A.机械使用率低 B.土地利用率高 C.农产品质量高 D.粮食单产提高
8.生态效益是农光互补农业模式的突出效益,体现在( )
A.延长农产品产业链 B.产出清洁绿色能源 C.减少农业点源污染 D.拉动地区经济发展
将土地同时用于农业和太阳能发电称为农业光伏。传统光伏为倾斜安装方式,近年来垂直安装已成为一种新兴安装方式(如图1,垂直安装即将光伏组件与地面倾角呈90°安装)。当发电功率超过用电功率时,将多余电能储存起来;当用电负荷过高时,将储存的电能释放出来,实现电能的实时匹配,确保电网安全稳定。图2为两种安装模式的发电曲线图。完成下面小题。
9.与倾斜安装相比,农业光伏中垂直安装( )
①太阳辐射利用率低 ②面板清洁成本高 ③更适于寒冷积雪区 ④干扰农业活动少
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
10.在光伏发电中,垂直安装比倾斜安装( )
A.发电功率的峰值大 B.受天气影响小
C.储能过程更加连续 D.有助于错峰供电
近年来,我国太阳能发电量增长迅速,截至2023年6月底,中国太阳能发电装机(单位:万千瓦)居全国前八位的省份如图所示。贵州西部的威宁县积极探索“光伏+农业”新模式:在山地采用高支架、大间距布置光伏阵列,利用光伏板下空间种植生长条件适宜的农作物。据此完成下面小题。
11.与新疆相比,河北太阳能发电装机容量更大的主要原因是( )
A.工业发达,发电装备更先进 B.晴天更多,太阳能资源丰富
C.经济发达,能源需求量更大 D.风沙更小,设备使用寿命长
12.“光伏+农业”模式使威宁县植被覆盖率明显提升,主要得益于光伏板的铺设( )
A.增加了地表的太阳辐射 B.减少了地表的风沙
C.减少了地表水分的蒸发 D.提高了地表的温度
13.阅读图文材料,完成下列要求。
光伏农业是将太阳能发电、现代农业种植和养殖相结合的新型农业发展模式,通过在农业大棚上架设光伏组件,实现“棚上发电、棚下种植”的立体利用。近年来,我国在华北、西北等地积极推广光伏农业,其衍生出的太阳能杀虫灯、光伏温室大棚、太阳能污水净化系统等技术,不仅提升了农业生产效率,还推动了农村生态环境改善和农民生活质量提升。如图为华北地区光伏农业景观图。
(1)从气候和土地资源角度,说明华北地区发展光伏农业的优势条件。
(2)分析太阳能杀虫灯替代传统农药在农业生产中的生态效益。
(3)为进一步推广光伏农业模式,阐述需要采取的社会经济措施。
14.阅读图文材料,回答下列问题
磴口县地处内蒙古西部的河套平原西部,乌兰布和沙漠东部边缘,70%以上面积被沙漠覆盖。这里风大沙多,风力ー年四季几乎无间歌。与内蒙古其它地区一样,这里风电和光伏发电在发展之初都曾遭遇到“弃风”“弃光”现象。2015年,磴口县发展光伏治沙,建成了如今的治沙产业园。图甲为生态治沙模式图,图乙生态光伏农业“光伏板上发电,板下种草,板间养羊”景观图。
(1)评价磴口建立光伏产业园区的条件。
(2)说明光伏发电在当地荒漠化治理过程中所起的作用。
(3)分析当地出现“弃光、弃风”的原因。
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