白天看见太阳能板，晚上又看见灯亮着，孩子可能会问：“没有太阳了，电从哪里来？”可以先画三张卡：发电、储能、用电。它们做的事情不同，发生的时刻也不一定相同。理解绿色能源，不妨从一盏灯的几个问题开始，而不是只记住太阳能、风能这些名称。
一、光伏板和电池，各在做什么？
光伏装置把太阳光能转为电能。电池储能则把先前输入的能量保存下来，在需要时释放。晚上使用白天太阳光转化后储存的能量，不等于光伏板在无日照时继续按白天的方式发电。美国能源部：太阳能怎样工作。
美国能源部的太阳能与储能说明强调，发电与需求高峰不总在同一时刻，储能可以帮助把能量移到需要的时候。实际系统还可能从电网或其他电源取得电，不能仅凭“晚上灯亮着”，判断一定是某块电池供电。要核对系统构成、当时储量和供电记录。太阳能与储能原始说明。
二、W和Wh，为什么不能混着比较？
W（瓦）表示功率，Wh（瓦时）表示一段时间内的电能。在功率恒定的简化条件下，电能＝功率×时间。例如，本页假设一盏灯一直以2W工作3小时，用电量就是6Wh；这是一组算术示例，不是本书灯具或实际产品的参数。1kWh＝1000Wh。EIA：电力计量与单位。
读到一张设备标签，可以分别找“能够多快地提供或消耗电能”和“总共能储存或使用多少电能”。只知道电池标了多少Wh，还不足以判断它能否带动某个瞬间功率很高的设备；读到太阳能板的功率，也不能据此推定它全天都在这个功率下工作。
原创纸面练习：给四个时段分配电能
准备纸和笔，先抄下表中的发电量与需求量，再算每段结束时还剩多少。所有数字均由本站为教学设计，和真实村庄、本书剧情、天气实测或任何产品无关。
规则：开始时电池为空，最大可存8Wh；只有表中列出的发电，不另接电网或其他电源。每个时段先满足当期需求，剩余尽量存入电池，超出容量的部分记作“本题未利用电能”；发电加原有储量仍不够，就记录缺口，不让储量变成负数。本题暂不计损耗、充放电功率限制及同一时段内的先后变化，只观察时段之间的能量收支，不能拿来设计实际供电系统。
| 时段 | 本段发电 | 本段需求 | 段末储量 | 本题未利用 | 缺口 |
|---|---|---|---|---|---|
| 上午 | 6 | 2 | 4 | 0 | 0 |
| 中午 | 10 | 3 | 8 | 3 | 0 |
| 傍晚 | 0 | 5 | 3 | 0 | 0 |
| 夜间 | 0 | 4 | 0 | 0 | 1 |
先遮住后三列独立计算，再看答案。中午开始有4Wh，本段发10Wh、用3Wh，剩下11Wh；容量只有8Wh，故本题中有3Wh未利用。傍晚用去5Wh，剩3Wh；夜间需求4Wh，就出现1Wh缺口。
为什么总发电16Wh大于总需求14Wh，夜间还是不够？本题中午没存下的3Wh，不能自动留给夜间。实际已供应需求为13Wh，加上未利用的3Wh和最后0Wh储量，正好对应16Wh输入。用一整天的总数盖过每个时段，会漏掉容量和时间条件。
只改一个条件，再做两轮
第二轮：容量改成10Wh，其他数字不变
重新算四次段末储量。参考答案依次是4、10、5、1Wh：中午本题未利用1Wh，四个时段没有能量缺口，最后剩1Wh。收支为16Wh输入＝14Wh供应需求＋1Wh未利用＋1Wh结余。这只说明本题这组数字的结果，不表示实际系统扩大电池就一定能解决所有供电问题。
第三轮：保留10Wh容量，上午只发3Wh、中午只发5Wh
傍晚和夜间仍不发电，需求仍是2、3、5、4Wh。段末储量依次为1、3、0、0Wh；傍晚缺2Wh，夜间缺4Wh，共缺6Wh。输入总量只有8Wh，需求14Wh；一个开始为空的电池不会凭空创造缺少的能量。
这轮可以用“少日照的假设情境”来讨论，但表中数值不是天气预测。比较三轮时，记录究竟改了发电量还是储存容量；别同时换许多条件后，只凭灯是否亮着判断原因。
共读记录：先问条件，再提方案
| 需要说清的事 | 可以留下的记录 |
|---|---|
| 从哪里发电？ | 写明资料说的是光伏、风力、其他电源，还是多种来源；不从“绿色”二字猜系统。 |
| 何时需要用电？ | 把一天至少分成白天和晚上，标出需要照明或其他任务的时刻。 |
| 储能能存多少、怎样释放？ | 区分能量容量与功率条件；缺少数据就写“尚未核对”。 |
| 哪个结论只是本题假设？ | 圈出虚构数据与忽略的条件，不把练习表当现场测量。 |
| 改一项条件后，结果怎样？ | 保留前后收支、缺口和理由，说明还有哪些资料需要查。 |
小学共读可以用16个小方格代替Wh，先移动方格、记录剩余；愿意深入的读者再核对单位和收支等式。方格只帮助理解纸面规则，不代表电池内部真正装着小电块。若讨论现实地方的供电方案，还要有当地资源、负荷时序、设备与系统条件等资料，本文没有这些现场数据。
把问题带进第二册《靠山村的灯火》
《校园三国之炫酷科技》第二册的绿色能源主题篇目为《靠山村的灯火》，同册还包含虚拟现实《灵境游学记》和人工智能《吞噬学校的“怪兽”来了？》。篇名与册次依据出版方公开目录，本站四册十二主题索引可对照。
读前带着“何时发电、何时用电、缺少什么条件”三个问题；读后到实际书页找对应内容。我们没有取得该篇完整科技内页，因此不推定故事用了哪种具体供电配置，不把本页三轮算术题说成原书活动、官方样章或真实项目实验。
三轮纸面计算之后，若想继续理解生活中的能源，可从问题与阅读形式挑科普书，在实际样章里看它怎样解释条件和单位，不靠书名判断讲解深度。
选书链接于2026年10月25日整理；原资料核对日期见文末。
资料与作者关系
原始资料于2026年10月19日核对，文中用于解释基本机制与单位，不是当天的新技术发布或对本书的外部推荐。光伏发电机制见美国能源部“How Does Solar Work?”；发电与用电时刻、储能作用见其“Solar Energy and Storage Basics”；W/Wh计量见EIA“Measuring electricity”。文中均有直接链接。
本站由本书作者之一参与整理，已获出版社授权推广，与本书存在利益关联；文字整理使用AI辅助。本页三轮虚构数据、表格、问题和答案是原创延伸资料，非原书正文、官方样章、独立书评或学习效果证明。全套由柴小贝、戴军著，海鸥绘，上海交通大学出版社出版，ISBN 9787313321169；核对图书书目信息。