Электроэнергетика мира. Проблемы и перспективы развития».
план-конспект урока по географии (10 класс)

Автор: Солнцева Ирина Николаевна

МКОУ «Никольская СОШ» пос. 1 отд. с-за «Масловский» Новоусманского муниципального района Воронежской области.

Предмет: география.

Тема: «Электроэнергетика мира. Проблемы и перспективы развития».

Класс: 10

Учебно-методическое обеспечение: учебник, атлас, рабочая тетрадь, дополнительная литература, интернет-ресурсы.

Время реализации занятия: 45 минут

Цели и задачи урока:

сформировать представление об электроэнергетике мира; рассмотреть основные типы электростанций, их характерные черты и особенности, достоинства и недостатки; познакомить учащихся с основными проблемами электроэнергетики - экономическими, экологическими, социальными; сформировать у учащихся представление о перспективах развития электроэнергетики и путях решения стоящих перед ней проблем; продолжить формирование у школьников умений работать с различными источниками географической информации.

Тип урока: изучение нового материала.

Форма урока: конференция

Оборудование: карта «Электроэнергетика мира», презентация «Электроэнергетика мира», атласы, инструктивные  карточки.

План проведения урока:

Заранее учащимся даётся задание подготовиться к уроку-конференции по вопросам:

1. Недостатки и преимущества традиционных типов электростанций.
2. Особенности альтернативой электроэнергетики.              

Ход урока.

1. Оргмомент.
2. Изучение нового материала.

Вступительное слово учителя. (Слайд 1,2). Цели и задачи сегодняшнего урока заключаются в том, чтобы познакомиться со значением и структурой электроэнергетики, с особенностями электростанций традиционного типа в мире и России, поговорить о проблемах этой отрасли и перспективах её развития.

Вы знаете, что ведущей отраслью материального производства является промышленность. В её отраслевой структуре главнейшее место занимают обрабатывающие отрасли, в которых на протяжении всей эпохи НТР опережающими темпами развивались отрасли «авангардной тройки»: электроэнергетика, химическая промышленность, машиностроение, на долю которых в среднем в мире приходится 50-60% валовой промышленной продукции.

Вся история человеческой цивилизации связана с освоением различных видов топлива и энергии. Иногда даже говорят: «Энергетика управляет миром». Потребление энергии растёт во всём мире, оказывая огромное влияние на политическую и экономическую ситуацию. Энергетика – это основа современного хозяйства, всех прогрессивных процессов в экономике и развивается опережающими темпами по сравнению другими отраслями. Лидерами по производству электроэнергии в мире являются.

-Какое место в мире занимает Россия по производству электроэнергии?

-В мире и России работают электростанции традиционного типа: ТЭС, ГЭС, АЭС и электростанции, использующие альтернативную энергию.

ТЭС вырабатывают 63%, ГЭС 20%, АЭС – 17% электроэнергии. На долю альтернативных источников приходится менее 1% от всей производимой электроэнергии в мире ( в России: 69% -на ТЭС, 20% - на ГЭС, 11% - на АЭС).

-Теперь давайте оценим экономико-географические достоинства и недостатки различного типа электростанций.

(учащиеся получают инструктивные карточки и по мере выступлений заполняют их ):

1. Используют невозобновимые ресурсы.
2. Воздействуют на водные ресурсы.
3. Используют возобновляемые ресурсы.
4. Дают самую дешёвую электроэнергию.
5. Создают опасность радиационного заражения.
6. Дают много твёрдых отходов.
7. Дают дорогую электроэнергию.
8. Могут работать на разнообразном сырье.
9. Дорогое и длительное строительство.
10. Затопление плодородных земель, заболачивание, засоление почв.
11. Процесс выработки электроэнергии не сопровождается загрязнением окружающей среды.
12. Повышает уровень воды в реке.
13. Используют небольшое количество сырья.
14. Выгодно строить в районах острого дефицита электроэнергии, а также при отсутствии других источников энергии.
15. Сравнительно дешёвое строительство при быстром строительстве.
16.  Дают дешёвую электроэнергию.

Выступление ученика.(Слайд 3)

Тепловые электростанции работают на угле, газе, мазуте, торфе, поэтому их можно строить в разных районах страны и мира. ТЭС строят быстро, и обходится строительство дешевле, чем строительство ГЭС и АЭС. Разновидностью тепловых станций являются ТЭЦ, которые кроме электроэнергии вырабатывают тепло.

Но ТЭС имеют недостатки:

1. Работают на невозобновимых ресурсах.
2. Дают много отходов (в т.ч. твёрдых, самые чистые ТЭС на газе).
3. Режим работы меняется медленно (для разогрева котла необходимо 2-3 соток).
4. Энергия дорогая, т.к. для эксплуатации станции, добычи и транспортировки топлива требуется много людей).

Выступление ученика.(Слайд 4)

Гидравлические электростанции 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, в быту населением. Преимущества ГЭС заключаются в дешевизне электроэнергии и в экологической чистоте (нет дыма).

Недостатки ГЭС:

1. Длительное и дорогое строительство (крупные ГЭС строят 15-20 лет).
2. Строительство ГЭС сопровождается затоплением огромных площадей плодородных земель. В зоне затопления оказываются сотни деревень и даже городов.
3. Водохранилища изменяют режим рек, влияют на климат.
4. Вода в водохранилище быстро загрязняется, т.к. идёт накопление отходов. А прошедшая через турбину вода становится «мёртвой», т.к. в ней гибнут микроорганизмы.

Выступление ученика.(Слайд 5)

Атомные электростанции работают на ядерном топливе (уран, плутоний). АЭС строят там, где нет традиционных видов топлива, гидроэнергоресурсов, 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.

Недостатки АЭС:

1. Риск экологических катастроф на АЭС очень велик. Примером может служить авария на Чернобыльской АЭС в 1986 г.
2. Проблема переработки и хранения радиоактивных отходов.

-Посмотрите на заполненную таблицу. Какой вывод можно сделать? (ЭС имеют достоинства и недостатки. Объединяет их одно: они отрицательно влияют на окружающую среду)

-Какие типы электростанций работают в Воронежской области? Какие проблемы в связи с этим возникают?

-Мы установили, что большая часть электроэнергии в мире и в России вырабатывается на ТЭС.

-С какими проблемами современная мировая электроэнергетика и электроэнергетика России?

(Работа ТЭС на исчерпаемых видах топлива. Сокращение прироста мощностей. Возможность ядерных катастроф. Загрязнение окружающей среды).

-Каковы перспективы развития электроэнергетики?

(Переход ТЭС на газ – экологически более чистое топливо. Строительство мини-ГЭС. Предусматривать безопасность АЭС и хранение ядерных отходов. Применять энергосберегающие технологии в экономике. Необходимо шире использовать альтернативные источники энергии).

-Какие источники энергии относятся к альтернативным? Каковы перспективы использования альтернативной энергии в мире, в России?

Выступление ученика.(Слайд 6)

Энергетические ресурсы возобновляемые и практически неисчерпаемые. Опыт эксплуатации уже действующих систем океанской энергетики показывает, что они не приносят какого-либо ощутимого ущерба океанской среде.

Работа приливных электростанций основана на колебаниях уровня воды на морских побережьях в течение суток. Огромные массы воды в мировом океане приводятся в движение силами притяжения Луны и Солнца. Через каждые 6ч. 12 мин. Прилив сменяется отливом.

Первая приливная электростанция была пущена в 1966 г. Во Франции в устье реки Ранс, впадающей в Ла-Манш. Высота приливной волны достигает здесь 8,4 м..

В 1968 г. На Баренцевом море, недалеко от Мурманска, вступила в строй опытная ПЭС.

Существуют проекты крупных ПЭС на Белом море (высота приливов 7-10 м). Планируется использовать также огромный потенциал Охотского моря (высота приливов 12-14 м). В 1985 г. Пущена в эксплуатацию ПЭС в Канаде (высота приливов 19,6 м). В Китае построены 3 приливных электростанции небольшой мощности. Разрабатывается проект ПЭС в Великобритании в устье р. Северн (высота приливной волны 16,3 м).

С точки зрения экологии ПЭС имеют бесспорное преимущество перед тепловыми электростанциями.

Выступление ученика.(Слайд 7)

Уже очень давно,  видя, какие разрушения могут приносить бури и ураганы, человек задумался над тем, нельзя ли использовать энергию ветра.

Ветряные мельницы с крыльями-парусами из ткани первыми начали сооружать древние персы свыше 1,5 тысяч лет назад. В дальнейшем ветряные мельницы совершенствовались. В Европе они не только мололи, но и откачивали воду, сбивали масло, как, например, в Голландии. Первый электрогенератор был сконструирован в Дании в 1890 г. Через 20 лет в стране работали уже сотни подобных установок.

Энергия ветра очень велика. Её запасы по оценкам Всемирной метеорологической организации составляют 170 трлн кВт. ч в год. Эту энергию можно получать, не загрязняя окружающую среду. Но у ветра есть два существенных недостатка: его энергия сильно рассеяна в пространстве и он непредсказуем – часто меняет направление, вдруг затихает. А иногда достигает такой силы, что ломает ветряки.

Строительство, содержание, ремонт ветроустановок, круглосуточно работающих в любую погоду под открытым небом, стоит недёшево. К тому же ветроэлектростанции небезвредны: они мешают полётам птиц и насекомых, шумят, отражают радиоволны, создавая помехи приёму телепередач в близлежащих населённых пунктах.

Сейчас в мире работает более 30 тыс. ветроустановок различной мощности. Германия получает от ветра 10% своей электроэнергии, а всей Западной Европе ветер даёт 2500 Мвт электроэнергии. Но на сегодняшний день энергия ветра обходится дороже, чем энергия АЭС, хотя себестоимость её год от года снижается.

В России запасы ветроэнергетических ресурсов настолько велики, что их можно приравнять всей электроэнергии, производимой в стране за год.

Энергию ветра рентабельно использовать в районах, где его среднегодовая скорость 3 метра в секунду. Это Нижнее Поволжье, берег Каспийского моря, Северный Кавказ, Юг Западной Сибири, Курильские острова, побережье Северного Ледовитого океана. Арктика. В использовании ветра Россия значительно отстаёт от мирового уровня.

Выступление ученика.(Слайд 8)

Воды, температура которых превышает 20 градусов, называют термальными. Нагреваются подземные воды в результате радиоактивных процессов и химических реакций, протекающих в недрах Земли. В районах вулканической деятельности на глубине 500-1000 метров встречаются бассейны с температурой 150-250 град.; вода в них находится под большим давлением. В горных областях термальные воды выходят на поверхность в виде горячих источников с температурой 90 град.

Люди научились использовать глубинное тепло Земли. В странах, где термальные воды подходят близко к поверхности, сооружают геотермальные электростанции (геоТЭС). В России первая геоТЭС была построена в 1966 г. На юге Камчатки. В Италии работают 11 таких станций. ГеоТЭС действуют в США, Японии, Исландии, Новой Зеландии, Мексике. Поскольку топливо у геоТЭС бесплатное, то и себестоимость электроэнергии низкая.

В России, Болгарии, Венгрии, Грузии, США, Японии, Исландии термальными водами обогревают здания. теплицы, парники, плавательные бассейны. А столица Исландии Рейкьявик получает тепло исключительно от горячих подземных источников.

Выступление ученика.(Слайд 9,10)

Солнце изливает на Землю океан энергии. Человек буквально купается в этом океане, энергия везде. Она доступна всем и каждому. Она экологична – ничего не загрязняет, ничего не нарушает. Эта энергия доровая, но при всех своих достоинствах и самая дорогая. Именно поэтому солнечные электростанции не так распространены, как электростанции других видов.

Солнечные электростанции работают на о. Сицилия, на юге Испании, в Германии.

В России более благоприятные условия для использования солнечной энергии в течение большей части года имеются южнее 50-й параллели (южные районы Европейской части России, юг Сибири и Дальнего Востока).

В России космические летательные аппараты используют в качестве основного источника питания солнечные батареи, которые преобразуют энергию солнечной радиации в электрическую.

Заключение.

-Итак, спор о том, что опаснее, а что выгоднее в производстве электроэнергии пока что не завершён.

Несмотря на внешнюю привлекательность «нетрадиционных» видов, у них есть ряд недостатков.

-Например, если построить много приливных электростанций, они могут существенно замедлить вращение Земли вокруг оси.

-В Германии чрезмерное использование ветра привело к ослаблению ветров, которые раньше выдували смог и вредные отходы, выделяемые в окружающую среду фабриками и заводами.

-Главный недостаток альтернативной энергетики сегодня – это дороговизна

и, к сожалению, заменить собой традиционные виды получения электроэнергии в нужном количестве они пока не могут.  

Итоги урока.

Оценка работы учащихся.  

Д/З. Подготовиться к тестированию по теме «Электроэнергетика мира. Проблемы и перспективы развития.

Список используемой литературы

1. «Энергия будущего» А.Н. Проценко, М., «Мол. Гвардия», 1980
2. Энциклопедия для детей. Техника, М., «Аванта+», 1999
3. Энциклопедия для детей. География. М., «Аванта+», 1994
4. «Энергетика: проблемы и надежды», Л.С. Юдасин, М., «Просвещение», 1990
5. «Человек и океан», Ф.Н Громов, С.Г. Горшков, С.-П., ВМФ, 1996