如图是风光互补路灯系统,该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池中,也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池中;在风、光都具备时可以同时发电。某种型号的风光互补路灯技术参数如下:
风力发电 额定功率 |
风力发电 额定风速 |
风力发电机启动风速 |
路灯额定电压 |
路灯额定功率 |
太阳能电池板平均输出功率 |
260W |
8m/s |
3m/s |
24V |
60W |
100W |
(1)假设路灯每晚工作10h,求路灯正常工作时的电流和每晚消耗的电能。
(2)如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/(s·m2)(1s辐射在1m2上的光能为800J),若太阳能电池板的面积为1.25m2,太阳能电池光电转换效率为多大?
(3)在平均风速为8m/s的晚上,风力发电机除了保障路灯正常工作外,同时还给蓄电池充电,如果风力发电机一晚上工作时间为8h,则在这段时间内蓄电池储存电能是多少kW·h?
(4)已知风力发电机的输出电功率P与风速v的平方成正比。我市沿海风速不低于5m/s的时间每年不少于4000h,试估算这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少kW·h?