知识点

• 昼夜长短

昼夜长短，与太阳直射点的位置有关：

①春分-夏至-秋分（夏半年）：太阳直射北半球，北半球昼长的变化为：12h——（>12h）——12h，北半球纬度越高，昼长越长；

②秋分-冬至-春分（冬半年）：太阳直射南半球，北半球昼长的变化为：12h——（<12h）——12h，北半球纬度越低，昼长越长。

图1 昼夜长短的变化

 

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例题

2011年日本福岛核泄漏事件之后，德国宣布放弃核电而重点发展光伏发电。下图示意2014年某日德国电力总需求和电力净需求的变化（电力净需求量=电力总需求量-光伏发电量），据此完成4～6题。

 

4、上图所示这一天所在的月份是（　）

A.3月

B.6月

C.9月

D.12月

5、随着光伏发电量的增加，电力净需求量（　）

A．全天性减少

B．时段性增加

C．时段性减少

D．不发生变化

6、降低夜间的电力净需求量，关键是发展（　）

A．火力发电技术

B．光伏发电技术

C．特高压输电技术

D．电能储存技术

答案：B、C、D

精讲精析：（1）分析此时的季节。①由题干可知，电力净需求量=电力总需求量-光伏发电量。夜晚时，光伏发电量=0，此时电力净需求量=电力总需求量，即图中虚线与粗实线重合（上面的两条线）；②从图中可以看出，19:00~次日3:00左右，虚线与粗实线重合，即表示此时为夜晚，因此夜长=次日3:00-19:00=8小时，因此昼长=24-8=16小时，即昼长远大于12小时；③德国位于北半球，此时昼长远大于12小时，因此此时为北半球的夏季（夏至前后），因此选项B的6月正确。

（2）分析电力净需求的变化。①从图中可以看出，随着光伏电量的增加（图中绿色细实线，即最下方的实线），白天电力净需求量减少，夜晚电力净需求量不变，因此电力净需求量“时段性减少”，选项C正确；②从图中可以看出，7:00~13:00时电力净需求量<0，即表示光伏发电>电力总需求量，因此可以通过提高电能储存技术，将该段时间结余的光伏发电储存起来，在夜间使用，这样便可以降低夜间的电力净需求量，即选项D正确。

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总结

• 光伏发电

本节例题的难度适中，解题思路为：①根据光伏发电量=0，从图中分析出夜晚的时间，计算出夜长，进而计算出昼长，判断季节（夏至前后）；②根据图中曲线，分析电力净需求量的变化，并且由于白天时电力净需求量<0，即表示光伏发电量有结余，因此可以通过提高电能储存技术将其储存起来，留到夜间使用。

光伏发电，是将光能直接转变为电能的技术。与常规能源相比，光伏发电的优点、缺点如下：

①优点：无枯竭危险，安全可靠，无噪声，无污染排放，可利用建筑屋面的优势，无需消耗燃料等。

②缺点：需要占用巨大的面积，发电效率与昼夜、阴晴等气象条件相关，发电机会成本高，光伏板制造过程不环保等。

图2 光伏发电示意图

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