Плакаты«Физика – это наука понимать природу» (Г. Роджерс)«Самый простой способ уменьшить загрязнение окружающей среды – умнее растрачивать енергию» «Жить счастливо и жить в согласии с природой – одно и то же» (Л. Сенека, I ст. до н. е.)«Мало знать, лишь умение делает нас могущественными» (Леонардо да Винчи)

Цели и задачи урока: ознакомление учащихся с основными источниками энергии

и некоторыми их характеристиками; выявление причин потери энергии (энергетических

ресурсов); определение путей по сохранению энергии (энергетических

ресурсов); научить учащихся рационально использовать

энергоресурсы Украины; воспитать у детей внутреннее стремление к экономии

энергетических ресурсов; научить учащихся не безразлично относится к

нерациональному использованию энергетических запасов.

Энергосбережение – это реализация правовых,

организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, направленных на эффективное использование топливно-энергетических ресурсов и на вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии.

В современном мире условием сохранения и развития цивилизации на Земле стало обеспечение человечества достаточным количеством топлива и энергии. Ограниченность запасов топливно-энергетических ресурсов заставила обратится к энергосбережению как одному из основных элементов современного развития мировой энергии. Невозобновляемые –

источники энергии торфа, угля, нефти, природного газа.

Возобновляемые источники энергии: твердая биомасса животные продукты, промышленные отходы, гидроэнергия, биотермальная энергия, солнечная энергия, энергия ветра, энергия приливов морских волн и океана

Энергетика Украины – важная отрасль промышленности Украины. Она базируется на использовании традиционных видов (тепловых и гидроэлектростанций) с отклонением от среднемировой статистики в сторону большего использования АЭС. Практически все объекты энергетики Украины достались ей в наследство от СССР, отработали немалый, а многие и очень большой, сроки службы. Исключением является сравнительно молодая ядерная энергетика Украины, по мировым стандартам являющаяся вполне современной.

В 2010 году энергетический баланс Украины (структура потребления первичных энергоресурсов) выглядел следующим образом:

природный газ — 42,6 % уголь и торф — 28,0 % атомная энергия — 18,0 % нефть и нефтепродукты — 10,2 % другие виды энергоресурсов — 1,2 %

Карта-схема электроэнергетики Украины

В хозяйственном комплексе Украины играет очень важную роль электроэнергетика. Приблизительно половина всего первичного топлива (уголь, нефть, газ, уран), которое добывает или импортирует Украина, а также энергия отдельных рек используется для производства электро и теплоэнергии. Развитие электроэнергетики стимулирует создание новых промышленных узлов.

Электроэнергия на Украине вырабатывается преимущественно на ТЭС, ГЭС, ГАЭС и АЭС. В перспективе планируется использование экологически чистых источников энергии. Украина обладает всеми возможностями для использования альтернативных и нетрадиционных источников энергии, в частности, ветряной, гелио и термальной энергии. Установленные мощности на электростанциях Украины — 52,8 млн кВт.

Основные ТЭС расположены в Донбассе. Самые мощные из них: Углегорская ТЭС (3,6 млн кВт), Луганская, Мироновская и Старобешевская (по 2,4 млн кВт). Запорожская АЭС (Энергодар) — самая мощная среди атомных электростанций Европы. На Днепре работают ГЭС суммарной мощностью 2,5 млн кВт. Возле Киева расположены три мощных станции: Трипольская ГРЭС (1,8 млн кВт), Киевская ГЭС и ГАЭС. Новый мощный район формируется в западной части страны, состоящий из ТЭС (в Добротворе и Бурштыне) и АЭС (Ровненская и Хмельницкая). В западной регионе страны также расположена Днестровская ГЭС (0,702 млн кВт). Южные регионы Украины хуже всего обеспечены электроэнергией собственного производства. Крупнейшие электростанции на юге страны: Южноукраинская АЭС (3 млн кВт) и Ладыжинская ГРЭС (1,8 млн кВт).

Сегменты электроэнергетики Украины

Гидроэлектростанция (ГЭС)

Гидроэлектростанция (ГЭС) - это — электростанция, в качестве источника энергии использующая энергию водного

потока. Гидроэлектростанции обычно строят на реках, сооружая плотины и водохранилища.

Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно большие уклоны реки, благоприятствуют гидростроительству каньонообразные виды рельефа.

Турбины ГЭС допускают работу во всех режимах от нулевой до максимальной мощности и позволяют плавно изменять мощность при необходимости, выступая в качестве регулятора выработки электроэнергии.

Сток реки является возобновляемым источником энергии. Строительство ГЭС обычно более капиталоёмкое, чем тепловых станций. Часто эффективные ГЭС более удалены от потребителей, чем тепловые станции. Водохранилища часто занимают значительные территории, но примерно с 1963 г. начали

использоваться защитные сооружения (Киевская ГЭС), которые ограничивали площадь водохранилища, и, как следствие, ограничивали площадь затопляемой поверхности (поля, луга, поселки).

Плотины зачастую изменяют характер рыбного хозяйства, поскольку перекрывают путь к нерестилищам проходным рыбам, однако часто благоприятствуют увеличению запасов рыбы в самом водохранилище и осуществлению рыбоводства.

Водохранилища ГЭС, с одной стороны, улучшают судоходство, но с другой — требуют применения шлюзов для перевода судов с одного бьефа на другой.

Водохранилища делают климат более умеренным.

Теплоэлектростанция (ТЭС)

Тепловая электростанция (или тепловая электрическая станция) - это

электростанция, вырабатывающая электрическую энергию за счет преобразования химической энергии топлива в механическую энергию вращения вала электрогенератора.

Типы Котлотурбинные электростанции Конденсационные электростанции (КЭС, исторически получили название ГРЭС — государственная районная электростанция) Теплоэлектроцентрали (теплофикационные электростанции, ТЭЦ) Газотурбинные электростанции Электростанции на базе парогазовых установок Электростанции на основе поршневых двигателей С воспламенением от сжатия (дизель) C воспламенением от искры Комбинированного цикла

Атомная электростанция (АЭС)

Атомная электростанция (АЭС) - это ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения,

располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками (персоналом) (ОПБ-88/97).

Крупнейшая АЭС в Европе — Запорожская АЭС в г. Энергодар (Запорожская область, Украина), строительство которой начато в 1980 году. С 1996 года работают 6 энергоблоков суммарной мощностью 6 ГВт.

Крупнейшая АЭС в мире Касивадзаки-Карива по установленной мощности (на 2008 год) находится в Японском городе Касивадзаки префектуры Ниигата — в эксплуатации находятся пять кипящих ядерных реакторов (BWR) и два улучшенных кипящих ядерных реакторов (ABWR), суммарная мощность которых составляет 8,212 ГВт.

Последняя крупная авария на АЭС произошла в марте 2011 года в Японии, в префектуре Фукусима. Авария на АЭС Фукусима-1 произошла в результате сильного землетрясения и последовавшего за ним цунами.

Мировыми лидерами в производстве ядерной электроэнергии являются:

США (836,63 млрд кВт·ч/год), работает 104 атомных реактора (20% от вырабатываемой электроэнергии)

Франция (439,73 млрд кВт·ч/год), Япония (263,83 млрд кВт·ч/год), Россия (160,04 млрд кВт·ч/год), Корея (142,94 млрд кВт·ч/год) Германия (140,53 млрд кВт·ч/год).

В мире действует 436 энергетических ядерных реакторов общей мощностью 370,049 ГВт, российская компания «ТВЭЛ» поставляет топливо для 76 из них (17 % мирового рынка).

Альтернативные источники энергии

Альтернативные источники энергии Основным направлением альтернативной энергетики является

поиск и использование альтернативных(нетрадиционных) источников энергии.

Источники энергии — встречающиеся в природе вещества и процессы, которые позволяют человеку получить необходимую для существования энергию.

Альтернативный источник энергии — заменяет собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле, которые при сгорании выделяют в атмосферу углекислый газ, вызывающий парниковый эффект и глобальное потепление.

Цель поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений. Во внимание может браться также экологичность и экономичность.

Классификация источников

Приливные электростанции (ПЭС) пока имеются лишь в нескольких странах — Франции, Великобритании, Канаде, России, Индии, Китае.

Волновые электростанции Мини и микро ГЭС (устанавливаются в основном на малых реках) Водопадные электростанции Аэро ГЭС (конденсация/сбор водяного пара из атмосферы и

гидравлический напор 2-3 км)

Альтернативная гидроэнергетика

Эффективное использование энергии — ключ к успешному решению экологической проблемы!

Самый простой способ уменьшить загрязнение окружающей среды — беречь энергию, или, другими словами, расходовать энергию более разумно. Экономить энергию должно все человечество и каждый человек в отдельности. Используя меньше не возобновляемых источников энергии, мы уменьшаем количество вредных выбросов в атмосферу.

Можно выделить три основные направления энергосбережения: полезное использование (утилизация) энергетических потерь, модернизация* оборудования с целью уменьшения потерь энергии, интенсивное* энергосбережение.

Не растрачивайте энергию в пустую!

Энергосбережение означает, что мы начинаем тратить за то же самое время меньше энергии, чем раньше, так как используем энергию более рационально.

Приведем примеры энергосбережения: Используйте экономичные электролампочки (лампы дневного света вместо ламп накаливания). Выключайте осветительные и нагревательные устройства, когда уходите из комнаты. Используйте тепловые отходы промышленных предприятий и

электростанций для обогрева жилых помещений.

Не теряйте качество энергии!Энергосбережение заставляет задуматься над вопросом:

энергию какого качества использовать для выполнения той или иной задачи? В будущем интерес к качеству энергии будет только возрастать.

Приведем примеры энергосбережения: Использование биоэнергии и тепловой энергии для обогрева вместо

электроэнергии, Использование тепловых отходов для обогрева зданий, Использование солнечной энергии для обогрева зданий.

Энергосбережение в зданиях и сооружениях:

Бытовое энергосбережение Структура расхода тепловой и электрической энергии зданиями Тепловая изоляция зданий и сооружений Совершенствование теплоснабжения. Тепловая изоляция

трубопроводов. Изоляционные характеристики остекления и стеклопакеты.

Бытовое энергосбережениеВ жилищном хозяйстве потребляется около 30% тепловой

энергии, которая получается от сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива. Поэтому, экономия топлива является важнейшей народно-хозяйственной задачей.

В последние годы стоимость добычи и перевозки топлива значительно увеличилась. Перевозка его к потребителям вызвала резкое увеличение капитальных вложений в газопроводы и железнодорожный транспорт. Перерасход тепловой энергии в жилых зданиях по сравнению с расчетным составляет более 25%.

Причин такого перерасхода много: пониженные теплозащитные свойства наружных ограждающих

конструкций (стен), окон и балконных дверей; расход теплоты на нагрев наружного воздуха, который проникает в

помещение через неплотности оконных переплетов и балконных дверей; плохо отрегулирована система отопления, что приводит к перегреву

помещений.

Энергетические тарифы. Классификация норм расхода энергетических ресурсов

Норма расхода – это максимально допустимое количество тепловой и электрической энергии для производства единицы продукции или работы установленного качества. Такое определение нормы предполагает, что это постоянно изменяющаяся в результате совершенствования условий производства величина.

Нормы расхода тепловой и электрической энергии в производстве классифицируются по следующим признакам:

1) масштабу применения; 2) составу расхода; 3) времени действия.

По масштабу применения нормы подразделяются на индивидуальные и групповые; по составу расхода – на технологические и общепроизводственные; по времени действия, т.е. в зависимости от периода, в течение которого действуют нормы расхода, - на годовые и квартальные. В отдельных случаях на предприятиях могут устанавливаться также нормы и по месяцам.

Знаете ли вы, что……светлые стены отбивают 70-80 % света, в то время как темные отбивают только 10-15 %?…в двигателе внутреннего сгорания более чем 60 % энергии топлива истрачивается на тепло и выхлопные газы?…при вторичное переработке алюминия сохраняется 95 % энергии?…современный реактивный лайнер за 1 час полета сжигает 8 т кислорода?…в металлургической промышленности при выплавке 1 т стали выделяется 2,7 кг сернистого газа?…один гектар зеленых насаждений обеспечивает здоровое дыхание 30 жителям?

Задание. (Работа в группах)Если каждый учащийся школы не даст гореть електролампочке мощностью 100Вт в течении 1 часа в сутки, то1) Сколько он съекономит электроэнергии в течении 1 года?W=P*t2) Сколько съекономят электроэнергии все ученики школы?W=P*t 3) На производство 1 кВт*час на тепловых электростанциях расходуется 650г бурого угля. Сколько тонн угля необходимо на производство съекономленной энергии?

Решение.

Подведение итогов, рефлексия, оценка работы учащихся.

Учитель подводит итог урока, оценивая работу учащихся.Рефлексия: поднимите ту карточку, которая соответствует вашему настроению на уроке.Мне очень понравилосьМне было интересноЯ ничего не узнал новогоВсе было непонятноМне было скучно

Домашнее заданиеВыбрать одно задание:1) Подготовить презентацию по теме: «Энергосбережение моей семьи»2) Составить кроссворд «Энергосбережение и экология»

Ход урока1) Организационный момент2) Вступительное слово учителя3) Презентация «Энергосбережение»4) Работа в группах:1. Разгадывание кроссворда «Энергосбережение»2. Заполните таблицу «Преимущества и недостатки разных типов электростанций»3. Решение заданий «Экономия электроэнергии» 5) Подведение итогов, рефлексия, оценка работ учащихся6) Домашнее задание