高考地理中的“光伏電站”是一個(gè)高頻考點(diǎn),我們一起來(lái)梳理一下關(guān)于這個(gè)考點(diǎn)的核心知識(shí)、常見(jiàn)設(shè)問(wèn)角度和答題思路。
一、核心知識(shí)梳理:光伏電站是什么?
光伏電站是一種利用光電效應(yīng),將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)施。
基本原理:太陽(yáng)光照射在半導(dǎo)體材料(如硅)制成的太陽(yáng)能電池板上,產(chǎn)生直流電,再通過(guò)逆變器轉(zhuǎn)化為交流電并入電網(wǎng)。
主要類型:
1.集中式光伏電站:通常建于戈壁、荒漠等開(kāi)闊地帶,規(guī)模巨大,發(fā)電直接并入高壓電網(wǎng)。這是高考最??疾榈念愋?。
2.分布式光伏電站:安裝在屋頂、廠房頂、農(nóng)業(yè)大棚等,自發(fā)自用,余電上網(wǎng)。常與“鄉(xiāng)村振興”、“城市可持續(xù)發(fā)展”等話題結(jié)合考查。
二、高考地理核心考查角度與答題思路
高考地理不會(huì)單純考技術(shù)原理,而是會(huì)從區(qū)位因素、影響評(píng)價(jià)、問(wèn)題與措施等地理核心思維出發(fā)進(jìn)行考查。
角度一:區(qū)位選擇因素分析
答題模板:自然因素 + 社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素
1.自然因素(是基礎(chǔ)和前提)
(1)太陽(yáng)能資源:最關(guān)鍵因素。主要考慮太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和日照時(shí)數(shù)。我國(guó)西部、北部地區(qū)(如青海、新疆、甘肅、內(nèi)蒙古)太陽(yáng)輻射強(qiáng),是理想選址。
(2)土地資源:需要廣闊平坦的土地,以減少陰影遮擋,提高效率。戈壁、荒漠、荒山、灘涂等地價(jià)低廉,是優(yōu)選。
(3)氣象條件:需考慮冰雹、沙塵暴、大風(fēng)等災(zāi)害性天氣,這些會(huì)損壞電池板。同時(shí),降水少、晴天多的地區(qū)更佳。
2.社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素(是保障和動(dòng)力)
(1)市場(chǎng)與輸電距離:西部能源豐富但本地市場(chǎng)需求小,存在“西電東送”的需求,因此靠近高壓輸電線路或負(fù)荷中心可降低輸電成本。
(2)政策支持:國(guó)家“雙碳”目標(biāo)(碳達(dá)峰、碳中和)下的清潔能源補(bǔ)貼和政策扶持。
(3)技術(shù)資金:光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)成熟,建設(shè)成本下降,但仍需大量資金投入。
(4)基礎(chǔ)設(shè)施:靠近交通線,便于設(shè)備運(yùn)輸和維護(hù)。
考查形式:典型設(shè)問(wèn) + 答題要點(diǎn)
1.【典型設(shè)問(wèn)】:分析在青海省柴達(dá)木盆地建設(shè)大型光伏電站的有利區(qū)位條件。
2.【答題要點(diǎn)】
(1)自然:① 地處高原,海拔高,空氣稀薄,太陽(yáng)輻射強(qiáng),日照時(shí)間長(zhǎng),太陽(yáng)能資源極其豐富;② 盆地地形,土地廣闊平坦,地價(jià)低廉。
(2)社會(huì)經(jīng)濟(jì):① 國(guó)家政策支持清潔能源開(kāi)發(fā);② 地廣人稀,拆遷成本低;③(需辯證看待)雖遠(yuǎn)離東部市場(chǎng),但已成為“西電東送”北線通道的重要節(jié)點(diǎn)。
角度二:影響評(píng)價(jià)(正面影響 + 負(fù)面影響)
答題模板:經(jīng)濟(jì)效益 + 社會(huì)效益 + 生態(tài)效益 + 負(fù)面問(wèn)題
1.積極影響(意義)
(1)能源與環(huán)境
①將豐富的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為清潔電能,優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。
②減少化石燃料消耗,減少溫室氣體(CO?)和污染物(SO?、氮氧化物)排放,有利于實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),應(yīng)對(duì)氣候變化。
(2)經(jīng)濟(jì)
①將當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
②帶動(dòng)光伏相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)。
(3)社會(huì)與生態(tài)(特殊效益)
2.不利影響(問(wèn)題與挑戰(zhàn))
(1)占用土地資源:大規(guī)模電站可能占用大量耕地或草場(chǎng)(需辨析,通常選在未利用地)。
(2)生態(tài)干擾:建設(shè)過(guò)程可能破壞地表植被,影響野生動(dòng)物棲息地。
(3)技術(shù)問(wèn)題:
①間歇性與不穩(wěn)定性:受晝夜、天氣、季節(jié)影響,發(fā)電不穩(wěn)定,需要配套儲(chǔ)能設(shè)施(如蓄電池、抽水蓄能電站)或與火電互補(bǔ)調(diào)峰,對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性提出挑戰(zhàn)。
②設(shè)備回收:太陽(yáng)能電池板有使用壽命(約25年),廢棄板件的回收處理是未來(lái)潛在的環(huán)境問(wèn)題。
③成本與市場(chǎng):初期投資大,西部電力外送成本高。
“光伏+”模式:這是高考熱點(diǎn)!
1.光伏+治沙:電池板遮擋陽(yáng)光,減少地表水分蒸發(fā),降低風(fēng)速,有利于植被恢復(fù),固定沙丘。
2.光伏+農(nóng)業(yè)/牧業(yè):板上發(fā)電,板下種植耐陰作物或牧草,提高土地利用率,實(shí)現(xiàn)“農(nóng)光互補(bǔ)”、“牧光互補(bǔ)”,增加農(nóng)民收入。
3.光伏+漁業(yè):在水塘、湖泊上建設(shè)(“漁光互補(bǔ)”),節(jié)約陸地資源。
角度三:措施與展望
答題模板:針對(duì)問(wèn)題,提出對(duì)策
1.克服不穩(wěn)定性:加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用;建設(shè)跨區(qū)域特高壓輸電網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域電力調(diào)配;發(fā)展智能電網(wǎng)。
2.提高土地利用效率:大力推廣“光伏+”綜合利用模式(農(nóng)光、牧光、漁光互補(bǔ))。
3.減少生態(tài)影響:科學(xué)規(guī)劃選址,避開(kāi)生態(tài)脆弱區(qū)和基本農(nóng)田;加強(qiáng)施工期生態(tài)保護(hù)和水土保持。
4.促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí):加強(qiáng)技術(shù)研發(fā),提高光電轉(zhuǎn)換效率,降低生產(chǎn)成本;完善廢舊光伏板回收再利用體系。
三、高考真題常見(jiàn)命題方向總結(jié)
1.區(qū)域認(rèn)知:結(jié)合中國(guó)或世界特定區(qū)域(如西北干旱區(qū)、青藏高原),分析其發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的條件。
2.人地協(xié)調(diào)觀:考查光伏電站對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的雙重影響(如治沙的積極作用 vs 可能破壞地表結(jié)皮的消極作用)。
3.綜合思維
(1)將光伏與風(fēng)能、水能等其他能源對(duì)比,分析其優(yōu)缺點(diǎn)及互補(bǔ)性。
(2)從國(guó)家能源安全戰(zhàn)略高度,分析發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè)的必要性。
4.地理實(shí)踐力:給出一幅光伏電站區(qū)位圖,要求你判斷其合理性并說(shuō)明理由。
四、備考建議
1.構(gòu)建知識(shí)框架:熟記上述的區(qū)位因素和影響評(píng)價(jià)模板。
2.關(guān)注典型案例:重點(diǎn)了解我國(guó)青海塔拉灘光伏園、寧夏/內(nèi)蒙古光伏治沙等典型案例。
3.聯(lián)系時(shí)事熱點(diǎn):將“光伏+”模式與“鄉(xiāng)村振興”、“生態(tài)文明建設(shè)”、“雙碳目標(biāo)”等國(guó)家戰(zhàn)略聯(lián)系起來(lái)思考。
五、例題分析
1.閱讀圖文材料,完成下列要求。(16分)
萊索托王國(guó)地處南非高原東緣德拉肯斯山西坡。萊索托年需求電力為 165 兆瓦,缺口90 兆瓦。2023 年6月,中國(guó)幫扶建設(shè)的M光伏電站一期竣工并交付,年發(fā)電量 30 兆瓦。除發(fā)展光伏能源外,萊索托還積極發(fā)展水能、風(fēng)能等能源。下圖示意萊索托 M 光伏電站位置及周邊地形。
(1)從地形角度,分析萊索托在甲地建設(shè)M光伏電站的優(yōu)勢(shì)。(6分)
2)簡(jiǎn)述建設(shè)M光伏電站對(duì)萊索托能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要作用。(6分)
(3)指出萊索托能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的主要方向。(4分)
答案:(1)地勢(shì)平緩,利于光伏電站建設(shè)(2分);地處信風(fēng)背風(fēng)坡降水少(2分);海拔高,云層薄,太陽(yáng)輻射強(qiáng)(2分)。
(2)提高萊索托能源自給率,維護(hù)能源安全;優(yōu)化能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);培養(yǎng)能源產(chǎn)業(yè)人才;完善能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。(每點(diǎn)2分,任答三點(diǎn)6分)
(3)多元化;清潔化;低碳化。(每點(diǎn)2分,任答兩點(diǎn)得4分)
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