Урок 30. Электроэнергетика России.
Цели: Дать определения понятиям «электроэнергетика», «энергосистема». Познакомить с особенностями электростанций разных типов и их расположением. Объяснить значение электроэнергетики для экономики страны.
Оборудование: Карта «Электроэнергетика России».
Ход урока
I. Организационный момент
II. Проверка домашнего задания
Рассказать об угольной промышленности (значение, способы добычи, бассейны, проблемы, перспективы отрасли).
Проверить выполнение работы на контурной карте (на карте отмечены: Кузбасс, Донбасс, Печорский бассейн, Канско-Ачинский, Южно-Якутский, Тунгусский, Ленский, Подмосковный).
Проверить выполнение практической работы (зачитать одному-двум учащимся работу) «Характеристика Печорского угольного бассейна».
Тест:
Самые крупные запасы угля (общегеологические) имеет бассейн:
а) Кузнецкий; б) Печорский; в) Тунгусский; г) Донецкий.
Первое место в России по добыче угля занимает бассейн:
а) Кузнецкий; б) Печорский; в) Южно-Якутский.
Самый дешевый уголь (в 2-3 раза дешевле кузнецкого) в бассейне:
а) Печорский; б) Донецкий; в) Канско-Ачинский.
Самый дешевый способ добычи угля:
а) подземный; б) открытый; в) фонтанный; г) насосный.
Только подземным способом уголь добывают в бассейне:
а) Кузнецом; б) Печорском; в) Канско-Ачинском.
Бурые угли добывают в бассейне:
а) Донецком; б) Канско-Ачинском; в) Кузнецком.
7. Добыча угля в 90-х годах ...
а) возросла; б) упала. 8) Уголь этого бассейна идет на экспорт в основном в Японию, а) Тунгусского; б) Южно-Якутского; в) Канско-Ачинского. Ответы: У - в: 2 - а: 3 - в: 4-6:5-6:6- б: 7-6; 8-6.
III. Изучение нового материала
Электроэнергетика - отрасль, которая производит электроэнергию на электростанциях и передает ее на расстояние по линиям электропередач (ЛЭП). Электроэнергетика является авангардной отраслью промышленности, так как без энергии невозможна работа ни одного предприятия.
Электроэнергия производится на электростанциях разных типов, но ведущими являются тепловые, гидравлические и атомные (рис. 32, уч. А., с. 127; табл. 28, с. 125).
Виды электростанций
Тепловые электростанции - работают на угле, газе, мазуте, торфе, поэтому их можно строить в разных районах страны. ТЭС строят быстро, и обходится строительство дешевле, чем строительство АЭС и ГЭС. Крупные ТЭС называют ГРЭС, (государственные районные электростанции). Самая крупная ТЭС России - Сургутская.
Разновидностью тепловых станций являются теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), которые кроме электроэнергии вырабатывают тепло. ТЭЦ строят в городах, так как горячий пар и вода передаются на расстояние не более 20-30 км (горячая вода остывает).
Работа с картой:
Найдите на карте атласа не менее 5 крупных ТЭС России.
Гидроэлектростанции (гидравлические) - ГЭС. ГЭС строят на реках с быстрым течением с высокими берегами, и большим расходом воды. Образующиеся водохранилища - это огромные запасы воды, которая используется в промышленности, в сельском хозяйстве (орошение), в быту населением. Преимущества ГЭС заключаются в дешевизне электроэнергии и в экологической чистоте (нет дыма).
Самые крупные электростанции построены на Енисее (Саянская, Красноярская), на Ангаре (Братская, Усть-Илимская), на Волге - создан каскад ГЭС. Работа с картой:
Найдите на карте и назовите ГЭС на Волге. (Волжская, Волгоградская, Саратовская, Чебоксарская.)
Атомные электростанции (АЭС) - работают на ядерном топливе (уран, плутоний). Доля АЭС в производстве электроэнергии России составляет 14%. АЭС строят там, где нет традиционных видов топлива, гидроэнергоресурсов, нет дорог, а энергия нужна.
Для производства равного количества энергии на АЭС надо 1 кг ядерного топлива, а на ТЭС - 3000 т каменного угля. На 20-30 т ядерного топлива АЭС может работать несколько лет.
Работа с картой:
Найдите на карте АЭС России. Отметьте их на контурной карте. (Курская, Ленинградская, Еалаковская, Смоленская, Кольская, Тверская, Нововоронежская, Белоярская, Ростовская, Билибинская, Димитровградская.)
Проблемы электростанций
Несмотря на неоспоримые преимущества электростанций в добыче энергии перед топливной промышленностью и необходимость их существования и востребованность, у них все же существует целый ряд серьезных проблем и недостатков, требующих внимательного изучения и решения.
Недостатки ТЭС:
Работают на невозобновимых ресурсах.
Дают много отходов (самые чистые ТЭС на газе).
Режим работы меняется медленно (для разогрева котла необходимо 2-3 суток).
Энергия дорогая, т. к. для эксплуатации станции, добычи и транспортировки топлива требуется много людей (затраты на зарплату).
Недостатки ГЭС:
1. Длительное и дорогое строительство (крупные ГЭС строят 15-20 лет).
Строительство ГЭС сопровождается затоплением огромных площадей плодородных земель. В зоне затопления оказываются сотни деревень и даже городов.
Водохранилища изменяют режим рек (регулируют сток), влияют на климат.
Вода в водохранилище быстро загрязняется, так как идет накопление отходов. А прошедшая через турбину вода становится «мертвой», поскольку в ней погибают все микроорганизмы.
Недостатки АЭС:
Риск экологических катастроф от аварий на АЭС очень велик. Примером может служить авария на Чернобыльской АЭС в 1986 году.
Проблема переработки и хранения радиоактивных отходов.
Задания:
Как же уменьшить риск проблемы, связанные с производством электроэнергии? (Для уменьшения отрицательного последствия влияния ГЭС, их надо строить в горных малообжитых районах. В мире пришли к выводу, что экономичней и экологически безопасней строить мини-ГЭС; АЭС нужно размещать в отдаленных слабо заселенных районах, реакторы закрывать «под колпаком», под землей, усовершенствовать реакторы и т. д.)
После аварии на Чернобыльской АЭС, обернувшейся крупной экологической катастрофой, многие регионы отказались от планов строительства АЭС на их территории. Как вы считаете, стоит ли продолжать строить АЭС? (Возможно, ответы учащихся будут противоположны: и да, и нет.)
Способы передачи электроэнергии
- Группы электростанций разных типов объединены линиями электропередачи (ЛЭП) высокого напряжения (500-800 кВ) в энергосистему. Большая часть электростанций объединена в Единую энергосистему России с целью передачи электроэнергии энергосистемы. Ее цель:
Надежное обеспечение энергией.
Покрытие «пиковых» нагрузок.
Использовать разницу во времени на территории России (на одной территории ночь и минимум энергопотребления, а на другой вечер и пик потребления).
Вопросы к классу:
Каковы перспективы энергетики?
Необходимо шире использовать неисчерпаемые источники энергии (приливы, геотермальную энергию, солнечную, ветровую).
Строить мини ГЭС.
Увеличить использование газа на ТЭС, как экологически чистого топлива.
Применять энергосберегающие технологии в экономике.
IV. Закрепление
Какой тип электростанций в России преобладает? (ТЭС.)
В чем отличие ТЭС от ТЭЦ? (ТЭЦ производят и электроэнергию, и тепло, a ТЭС - только энергию.)
Каков принцип размещения ТЭС? (Ориентация на топливо - в районе угольно-
го бассейна, у газопровода...)
Где строят ТЭЦ? (Вгородах не далее 20 км от потребителя.)
В чем преимущества и недостатки ТЭС?
Как называют крупные тепловые электростанции? (ГРЭС.)
В чем преимущества и недостатки ГЭС?
Где можно строить ГЭС?
В чем преимущества АЭС? (Мобильны, т. к. для их работы требуется мало ядерного топлива и в нормальном (безаварийном) режиме работы они экологически чистые.)
Что называется энергосистемой?
Для чего создаются энергосистемы?
Назовите самые крупные ГЭС России. (Саянская, Красноярская.)
Домашнее задание
По уч. А.: §29, с. 130.
1. Ответить на вопросы для самооценки в группе по 4 человека.
е номера подготовить ответы на 1, 5, 9.
е номера - 2, 6, 10.
е номера - 3, 7, 11.
е номера-4, 8, 12.
«Моя точка зрения», вопрос № 1.
«Проблема ждет вашего решения», вопросы №1,2.
«Мой край в судьбе России».
Какие типы электростанций работают в вашей местности (городе, регионе)?
Какие экологические проблемы характерны для вашей местности?
Каковы перспективы развития энергетики в вашем регионе?
По уч. Д.: §23, вопросы на с. 130 (1- 3), вопросы и задания (на с. 126 по рис. 43) и (с. 129 по рис. 44).
Общее задание: нанести на контурную карту крупнейшие ТЭС - Костромская, Рефтинская; ГЭС - на Енисее, Ангаре; АЭС - Курская, Ленинградская, Смоленская, Тверская, Нововоронежская, Балаковская, Белоярская, Ростовская, Билибинская.
Дополнительный материал
Энергия ветра
В России запасы ветроэнергетических ресурсов настолько велики, что их можно приравнять всей электроэнергии, производимой в стране за год.
В России традиционно ветровая Энергия использовалась на ветряных мельницах и превышала 1 млн кВт. Сейчас мощность ветроагрегатов в 1000 раз меньше.
Ветер имеет непостоянную интенсивность, и направление его часто меняется.
Энергию ветра рентабельно использовать в районах, где среднегодовая скорость ветра более 3 м/с. Наибольший эффект можно получить при скорости более 5 м/с. В России это Нижнее Поволжье, берег Каспийского моря, Северный Кавказ, Юг Западной Сибири, Курильские острова, побережье Северного Ледовитого океана, Арктика.
В этих районах до 320 суток в году скорость ветра достигает 5-10 м/с. Наиболее перспективы для создания ветроэнергетических установок побережья Северного Ледовитого и Тихого океанов.
В использовании ветра Россия значительно отстает от мирового уровня.
Солнечная энергия
Среди нетрадиционных источников энергии наибольшим потенциалом обладает солнечная энергия.
Тепловой поток солнечного излучения, достигающий поверхности Земли, огромен. Он в 5000 раз превышает потребление всех видов топливно-энергетических ресурсов в мире.
Самое важное качество солнечной энергии - ее «вечность» и исключительная экологическая чистота. Но есть у солнечной энергии и недостатки: малая плотность потока солнечной радиации, не выше у поверхности земли 1 квт/м"; режим прихода солнечной радиации к земной поверхности не регулируется. Для строительства гелиоустановки (гелио-солнце) нужна большая территория.
Интенсивность солнечного излучения не одинакова и зависит от географического положения, времени года и суток, климатических условий и т. д.
В России более благоприятные условия для использования солнечной энергии в течение большей части года имеются южнее 50° параллели (южные районы Европейской части России, юг Сибири и Дальнего Востока).
Число часов солнечного сияния в южных районах европейской части России составляет 1800-2000.
Солнечную радиацию при помощи гелиоустановок преобразовывают в тепловую или электрическую энергию. В России космические летательные аппараты используют в качестве основного источника энергопитания солнечные батареи, которые преобразуют энергию солнечной радиации в электрическую. Из стран СНГ в Крыму (Украина) работает Солнечная электростанция СЭС-5 мощностью 5 тыс. кВт. Она работает без выбросов в окружающую среду и без использования органического топлива.
