Разработка внеурочного занятия для 8 кл. "Энергетика будущего"
план-конспект занятия по технологии (8 класс)

Экологическое воспитание

Энергетика будущего.

Хорошевская Лариса Леонидовна

                                                    Учитель технологии

МБОУ Бобровская СОШ№2

2022 год

1.1 Пояснительная записка:

Данное внеклассное мероприятие посвящено Дню энергосбережения в Российской Федерации. Занятие направлено на формирование представлений обучающихся об энергосбережении и нацелено на развитие познавательного интереса через активное творчество, умению работать в группе.

Проблема разумного использования энергии является одной из наиболее острых проблем человечества. Современная экономика основана на использовании ископаемых энергетических ресурсов, запасы которых истощаются и не возобновляются.

1.2 Тематическая направленность: экологическое воспитание.

1.3 Тема:«Энергетика будущего.»

Обоснование выбора темы: История существования человека тесно связана с извлечением и потреблением энергии. Современное человечество в индустриальном обществе потребляет в 100 раз больше энергии, чем первобытный человек, да и живет современный человек в 2 раза дольше и более комфортных условиях. Как только человек познал тепло, свет и силу огня, он жадно стремится использовать его главный дар - энергию. Уголь, нефть, газ удовлетворяют энергетическую потребность в мире на 80%, но становится причиной выбросов в атмосферу углекислого и других парников газов, которые нагревают планету. Из-за глобального потепления климата, в окружающей среде происходят различные природные катаклизмы.

1.4 Целевая аудитория: 9        класс

1.5Роль и место воспитательного мероприятия: мероприятие предлагается ко Дню энергосбережения. Дети знакомятся с отраслью, с новыми технологиями в отрасли.

1.6Цель: формирование культуры энергосбережения у школьников для создания устойчивой положительной мотивации сбережения ресурсов и энергии, развитие интереса к практическому применению полученных знаний.

Задачи:

1. Создать условия для привлечения внимания к проблемам использования энергии, экономии энергии и энергоресурсов, вовлечению школьников в полезную деятельность по энерго- и ресурсосбережению.

2. Актуализировать проблемы рационального использования энергии и энергоресурсов и поиск возможных путей энергосбережения;

3. Содействовать развитию интереса к практическому применению знаний, полученных на внеклассном мероприятии. пропаганда идей энергосбережения среди школьников;

1.7 Планируемые результаты: Заинтересованность темой, культура в энергосбережении.

1.8 Форма проведения мероприятия: конференция. Важно, чтобы дети сами разобрались в своей теме, представили сведения и приняли участие в обсуждении.

1.9Педагогическая технология, методы: технология коллективного взаимодействия, активные методы обучения.

1.10 Ресурсы необходимые для мероприятия: Компьютер, проектор.

1.11 Рекомендации по использованию методической разработки в практики работы классных руководителей:

2.    Ход мероприятия

Вступительная беседа

Учитель:Энергия- очень важный помощник в повседневной жизни человека.

К дальним сёлам, городам

Что идёт по проводам?

Светлое величество,

Это ... (электричество).

Тема нашего занятия? …

С чем связана именно такая тема? (11 ноября –День энергетика)

А еще потому, что эта тема последнее время имеет огромное значение  для каждого государства. На протяжении многих лет проводятся международные конференции, на которых на первом месте стоит вопрос  об электроэнергетики будущего.

Рост потребления электроэнергии увеличивает нагрузку на природу, истощаются природные ресурсы, к экологическим проблемам добавляется угроза «энергетического голода».

Самая большая доля затрат энергии приходится на домашнее хозяйство(кухонные  плиты,  светильники, телевизоры,  пылесосы,  и  т.д.)(видеоролик мультфильм о затратах электроэнергии https://disk.yandex.ru/d/cqxNaioK9j52pg

)С  каждым годом  увеличивается  количество  электроприборов,  все  больше  светящихся рекламных  щитов и  других  сооружений,  которые  требуют  больших  затрат электроэнергии,   а   электростанции, вырабатывающие электричество, используют полезные ископаемые: уголь, нефть, природный газ . Значит их все меньше, они не пополняются, они ограничены. Давайте задумаемся о том, что будет завтра. Но чтобы понять ,давайте узнаем что сейчас с электроэнергетикой.

Предлагаю обсудить статью, которую представит для нашей конференции журналист.

Журналист

Тема экологии и "глобального потепления" не сходит с первых полос газет и из новостных выпусков телеканалов.

В последние годы климат на Земле заметно меняется: одни страны страдают от аномальной жары, другие от слишком суровых и снежных зим, непривычных для этих мест. 

Экологи говорят о глобальном изменении климата, включающем увеличение средней годовой температуры, вызывающей таяние ледников, и повышение уровня Мирового океана. Помимо потепления, происходит также разбалансировка всех природных систем, которая приводит к изменению режима выпадения осадков, температурным аномалиям и увеличению частоты экстремальных явлений, таких как ураганы, наводнения и засухи.

По данным ученых, за десять месяцев 2015 года средняя температура планеты оказалась на 1,02 °C выше той, которую фиксировали в XIX веке (когда началось наблюдение за изменениями глобальной температуры). Порог в один градус был превышен впервые в современной истории. Ученые сходятся во мнении, что именно деятельность человека - сжигание нефти, газа и угля - приводит к парниковому эффекту, который вызывает повышение средней температуры. Эксперты отмечают, что в период между 2000 и 2010 годами наблюдался самый мощный рост выбросов парниковых газов за последние 30 лет. По данным Всемирной метеорологической организации, в 2014 году их концентрация в атмосфере достигла рекордно высокого уровня.

По мнению ученых, полностью предотвратить изменения климата человечеству вряд ли удастся. Однако международное сообщество способно сдержать рост температуры, чтобы избежать необратимых последствий экологии. Для этого необходимо ограничить выбросы парниковых газов, развивать альтернативную энергетику и разработать стратегию снижения рисков из-за потепления.

Слово предоставляется экологам

Экологи
По оценкам климатологов, чтобы удержать рост температуры в пределах до 2 °C, странам необходимо к 2050 году вполовину снизить глобальные выбросы по отношению к уровню 1990 года, а к концу XXI века - сократить до нуля.

По данным аналитиков PwC, с 2000 года Россия в среднем снижала выбросы углекислого газа на 3,6% в год, Великобритания - на 3,3%, Франция - на 2,7%, США - на 2,3%. Среднегодовое снижение углеродных выбросов за последние 15 лет составило 1,3%.

Однако, этих усилий мало. Чтобы предотвратить необратимые изменения климата, ежегодное снижение выбросов углекислого газа вплоть до 2100 года должно составлять не менее 6,3%.

Это значит, с одной стороны, нужно внедрять энергосберегающие технологии, с другой - переходить на альтернативные источники энергии. 

Также на конференции присутствуют сторонники традиционной энергетики и альтернативной. Давайте обсудим сложившуюся ситуацию и примем решение какую энергетику развивать в будущем.

Начнем с того, что ознакомимся с видами электроэнергетики и ее потреблением различными странами . Обратите внимание в какой стране потребление электроэнергии на 1 человека больше всего? Почему? (слайд 3)

Докладчик№1 альтернативной энергетики

Исландии не делается никакого секрета из достижений местной энергетики. Из-за территориального расположения используют геотермальные источники. Имеется множество нюансов, связанных с эффективным и безопасным использованием высокоминерализованных источников для работы энергетических установок. Исландские специалисты уже решили множество этих проблем. Таких, например, как засорение трубопроводов минеральными отложениями, вторичное использование минеральной воды, предотвращение загрязнения окружающей среды рассолами. (слайд 4)

Со своей стороны исландские специалисты помогает Китаю построить крупнейшую геотермальную установку. Финансирование проекта частично обеспечивает один из исландских банков

Нам известно, что в РФ большие ресурсы геотермального тепла на Камчатке. В конце 2011 г в Рейкьявике Министр иностранных дел России Сергей Лавров отметил, что Россия заинтересована в исландских разработках в области геотермальной энергии и с ноября 2011 г. соглашение о взаимодействии в сфере геотермальной энергетики между нашими странами вступило в силу.

Геотермальная энергетика. (видеоролик ) https://disk.yandex.ru/d/cqxNaioK9j52pg

Докладчик №2 традиционной энергетики

Развитие электрификации в России.

Впервые построением электростанций в России занялись в 1893году.

К началу Первой Мировой войны в России насчитывалось несколько тысяч гидроэлектростанций, большинство из них принадлежало как частным лицам, так и находились в коллективной собственности нескольких семей либо сельских общин.(слайд 5)

Самой крупной ТЭС стала "Электропередача" , вокруг которой начал строиться одноименный поселок, сейчас это город Электрогорск. Стройка началась в 1912 году в 75 км от Москвы. Стоит добавить, что электричеством в первую очередь обеспечивались промышленные предприятия. Запитывались электрические машины, трамвайные сети, водяные насосы и, конечно, электроэнергия шла на освещение. В основном лампы накаливания устанавливали в заводских цехах, в преуспевающих магазинах, в театрах и местах собраний. Жилые дома, расположенные вблизи районных электростанций, и некоторые богатые поместья тоже обзаводились продвинутым освещением, но до 1917-го года даже в столицах электрические лампы были лишь в 30% жилищ.

Отрасль, которая отвечает за производство, передачу, сбыт и распределение электричества представляет собой крупнейшую систему электроэнергетики России. Согласно статистике, на начало 2019 года энергосистема страны включала в себя электростанции, мощность которых превышала 250 тысяч МВт.

Тепловая энергетика. (слайд 6)

Тепловые электростанции, работающие на природном газе, обеспечивают бесперебойную работу электроэнергетической отрасли страны. Согласно полученным данным, на начало 2019 года в ЕЭС России функционировали тепловые электростанции, чья мощь превышала 160 тысяч МВт. Это занимает две трети от мощности всех электростанции России. Помимо электричество тепловая энергетика работает на выдачу потребителям тепла и горячей воды.

Докладчик №3 традиционной энергетики

Гидроэнергетика. (слайд 7)

Объекты данной отрасли существуют для того, чтобы удешевить работу электроэнергетики и повысить её надёжность. Высокая манёвренность позволяет ГЭС брать на себя существенную часть графика нагрузок, благодаря чему атомные и тепловые электростанции работают в экономичных режимах.Согласно данным 2018 года в России работали 99 гидроэлектростанций, а также ещё три гидроаккумулирующие электростанции. Общая мощность всех объектов составляла 51,7 ГВт

Атомная энергетика. (видеоролик)

На сегодняшний день в стране работает одиннадцать атомных электростанций. Предприятия курируются компанией АО «Концерн Росэнергоатом». Мощность объектов составляет почти тридцать тысяч МВт. В современном виде возможности ядерной технологии и разведанные запасы значительно меньше потенциала запасов природного газа, и всё же высокое значение отрасль получила в европейской части России и особенно на северо-западе, где выработка на АЭС достигает 42 %. В целом же за 2018 год атомными электростанциями выработано рекордное за всю историю отрасли количество электроэнергии — 204,3 млрд кВт·ч, что составило 18,7 % от общей выработки в Единой энергосистеме

Докладчик №4 альтернативной энергетики

Солнечная энергетика

Работа данной отрасли позволяет получать электричество с помощью солнечной энергии. Для этого созданы специальные солнечные электростанции, однако пока их работа не даёт получить существенную отдачу. На начало 2019 года в ЕЭС страны солнечные электростанции вырабатывали мощностью объемом чуть более 800 МВт, что составляет лишь 0,3% от мощности всех российских электростанций.

Ветроэнергетика

Первые ветряки для сельского хозяйства и ветро-электрические станции появились в стране в 1920-х годах. В те годы первые «пилотные» установки освещали около двухсот дворов или заставляли работать мельницу. В начале 1930-х годов в Курске была возведена. Согласно данным начала 2018 года, мощность ветроэнергетики составила чуть больше 100 МВт (менее одного процента) от общей мощности всей энергосистемы страны.Установленная мощность ветровых электростанций (ВЭС) в России в 2019 году выросла на 35% и достигла 190,5 МВт. Об этом говорится в обзоре российского ветроэнергетического рынка за 2019 год.

Генеральный директор Российского энергетического агентства Минэнерго

Пока ВИЭ не будут способны обеспечивать бесперебойное энергоснабжение, переходным топливом станет природный газ как наиболее чистый энергоресурс.Строительство объектов ВИЭ обходится значительно дороже, чем, например, угольных или газовых станций.
Основная доля среди ВИЭ в России приходится на гидроэнергетику. Генерация энергии от солнца, ветра и других источников, несмотря на огромный потенциал, развивается пока скромно.
Впрочем, за последние несколько лет в России начали производить оборудование для солнечной и ветровой энергетики, а также построили первые современные промышленные солнечные (СЭС) и ветровые (ВЭС) электростанции.

Учитель: Прослушав доклады , мы понимаем, что представлены два направления получения электроэнергии.

Вопросы для дискуссии:

Какие вы увидели плюсы и минусы этих направлений?

Кто являет сторонником того или иного направления?

В нашей стране какие должны быть источники энергии? Почему?

 Рассмотрим плюсы и минусы всех направлений:

Количество солнечных станций в России набирают обороты, особенно среди владельцев промышленных и коммерческих объектов. Во многих регионах РФ стоимость солнечной энергии уже ниже стоимости энергии из сети, а сроки окупаемости станций для предприятий снизились до пяти лет.
Производство солнечной электроэнергии стало коммерчески целесообразным для многих небольших компаний, особенно в южных регионах страны. Малый и средний бизнес платит за электроэнергию больше всех — например, в Краснодарском крае тариф для МСП может достигать ₽11 за 1 кВт·ч. При этом стоимость производства электричества за счет энергии солнца в Краснодарском крае может составлять от ₽4,5 за 1 кВт·ч».
К сожалению, в России слабая инженерная база. У нас мало инженеров, ориентирующихся в современном оборудовании и технологиях, которые могли бы заниматься практическим обучением новых специалистов. Сейчас институт инжиниринга в России — это наследие СССР, которое с 1980-х годов эволюционирует очень медленно, а зачастую и вовсе закрыто к современным идеям».

В комплексе изменить систему поможет развитие образовательных проектов. Так, группа «Роснано» с издательством «Точка.Digital» и Ассоциацией развития возобновляемой энергетики выпустили учебное пособие «Развитие возобновляемой энергетики в России: технологии и экономика».

С конца 2019 года в России работает образовательный проект «Солнечные школы» — на крышах школ устанавливаются фотоэлектрические модули для производства электроэнергии. При этом солнечная энергия накапливается с помощью современных аккумуляторных систем, а электроэнергию, полученную с ее помощью, можно использовать в школе — например, для освещения или зарядки смартфонов.
Давайте рассмотрим применение "зелёной энергетики" в промышленно развитом регионе на примере штата Техас в США, где доля солнечной и ветровой генерации достигла 20% энергобаланса. 

Устойчивость и надёжность энергосистемы проверяется во время пиковых нагрузок при общих неблагоприятных условиях. Какие условия могут быть неблагоприятны для ветровой генерации? Прежде всего, отсутствие ветра, либо, в зимних условиях – обмерзание лопастей ветрогенераторов. А какие условия неблагоприятны для солнечной генерации? Прежде всего – ночь, облачность, а для зимних условий ещё и снежный покров на солнечных батареях. Могут сложиться такие условия? Как показала практика – могут! Даже в южном солнечном Техасе. 

Но и летом 2019 года – в жару и ясную солнечную погоду. Да-да, не удивляйтесь, 12 августа 2019 года во время сильной жары при слабом ветре энергосистема штата Техас не справилась с резко выросшей из-за массового включения кондиционеров нагрузкой и произошли массовые отключения потребителей от энергоснабжения, а цена одного киловатта превысила 6 долларов США! 6 долларов за 1 киловатт! Для сравнения, цена в 5 рублей за киловатт в Подмосковье считается высокой. 

В феврале 2021 года в Техасе случился новый локдаун – опыт 2019 года ничему не научил ни власти, ни энергокомпании. Из-за обледенения лопастей ветрогенераторов и снежного покрова на солнечных панелях вся "зелёная энергетика" штата вышла из строя. В тот самый момент, когда население больше всего нуждалось в стабильном и надёжном электроснабжении для отопления своих домов. Нештатная ситуация в энергетике штата началась ещё 10 февраля, тогда же резко подорожала электроэнергия, но пика ситуация достигла 16 февраля, когда из-за нехватки газа стали останавливаться дублирующие тепловые электростанции. И цена киловатта достигла тогда 9 долларов США. 

Дублирующие тепловые электростанции (ТЭС) необходимы в энергосистеме с высокой долей нестабильной и ненадёжной "зелёной энергетики" для балансировки энергогенерации

Советник президента РФ и его представитель по вопросам климата

Советник президента РФ и его представитель по вопросам считает, что полностью решить проблему сокращения выбросов парниковых газов за счет возобновляемых источников энергии нельзя. Эксперт привел в качестве примера гелио- и ветроэнергетику. По его словам, обеспечить промышленность энергией с помощью солнечных батарей в северных странах, таких как Россия, где полгода на севере солнце есть, полгода - нет, невозможно.

касается ветроэнергетики. Она годится для индивидуального потребления, но не для промышленного производства. Ветряки применяются во многих регионах, в основном в прибрежных районах, однако сплошного покрытия территории ими нет.

В России примерно треть энергетики основана не на минеральном сырье, а на атомной и гидроэнергетике. Нам предстоит развивать атомную энергетику. Более того, крупнейшие мировые нефтегазовые компании сами начинают заниматься возобновляемой энергетикой

Участники соглашения обязуются:

     • принять национальные планы по снижению выбросов, технологическому перевооружению и адаптации к климатическим изменениям; данные обязательства государства должны пересматривать в сторону усиления каждые пять лет;

     • планомерно снижать выбросы CO2 в атмосферу; для этого к 2020 году необходимо разработать национальные стратегии перехода на безуглеродную экономику;

     • ежегодно выделять в Зеленый климатический фонд $100 млрд для помощи слаборазвитым и наиболее уязвимым странам. После 2025 года эта сумма должна быть пересмотрена в сторону увеличения "с учетом потребностей и приоритетов развивающихся стран";

     • наладить международный обмен "зелеными" технологиями в сфере энергоэффективности, промышленности, строительства, сельского хозяйства и т.д

 Проектная деятельность: создание проекта "Как стать хозяином в доме?"

Тема. Как сберечь электроэнергию дома (слайд 10-13)

Пока одни ребята готовятся, другие составляют пословицы

На подготовленном плакате вписать необходимые рекомендации, чтобы получилась памятка.

План

1) Отразить возможность личных действий школьника, которые приведут к сохранению электроэнергии.

2) Кто и как должен заниматься сохранением электроэнергии.(новые подходы)

(Проект выполняют в виде рисунков, условных знаков, перечня правил)

Защита проекта

 Подведение итогов

2.1 Описание подготовки воспитательного мероприятия:

Для проведения данного мероприятия определила форму проведения в виде конференции. Подобрала действующих лиц для проведения конференции. Наметила тематику для выступающих и раздала задания для поиска информации. Обсуждалась подобранная информация, составлялось выступление. Были назначены ответственные для подготовки проекта. Контролировалась оформление плаката.

2.2 Описание проведения воспитательного мероприятия

Дидактическая карта воспитательного часа

Приложение

https://disk.yandex.ru/d/cqxNaioK9j52pg