"Электроэнергетика России"
план-конспект урока по географии (9 класс)

Электроэнергетика России.

Интеграционные связи: внутрипредметные (мировое хозяйство, ТЭК России, энергетика Камчатского края), межпредметные (география, биология, экология, краеведение).

Проблема: найдет ли человек такой источник энергии, который бы не иссякал со временем, был бы безопасен и удобен?

Оборудование: Тематическая карта: “Электроэнергетика РФ”, атлас, раздаточный материал, компьютер, презентация, учебник «Население и хозяйство России» В.П. Дронова

Ход урока.

I. Организационный момент.

Приветствие учащихся.

II. Проверка домашнего задания.

Географический диктант

1.70% нефти страны добывается в ...

2.Самый дешевый способ добычи нефти...

3.По запасам нефти Россия занимает ...

4.Вторая по величине добычи нефтяная база России...

5.Главные потоки нефти направлены на ...

6.Добыча нефти в 90-х годах...

7.91% газа добывается в ...

8.По добычи газа Россия занимает ...

9.Ведущее предприятие газовой промышленности ...

10.Крупнейшие газопроводы идут от ...

III. Изучение нового материала

1.Определение темы и целеполагания

Эмоциональный вызов, определение темы урока учащимися, постановка проблемы, формулировка задач урока.

Учитель: Сейчас в социальных сетях распространяется очень интересный вызов, заключающийся в отказе от благ цивилизации на определенный период времени. Но мало кто понимает, что если не закат человечества, то сильно падение возможно, как в худших сценариях голливудских фильмов по одной простой причине. Представьте, что было бы завтра, если бы полностью пропала возможность пользоваться электричеством. В один момент ни один прибор не включался бы в работу. Наконец-то наступила бы тишина, о которой многие так мечтают. Но это продлилось бы недолго, потому что далее последует самый настоящий хаос. Если бы электричества никогда не было, тогда не было бы возможным развитие. Мы бы продолжали ездить на лошадях, товары производились вручную, мы не смогли бы изобрести большое количество лекарств, пищевых продуктов. Без электроэнергии мы уже не можем представить свою жизнь. Электроэнергия нужна всем: большому городу и маленькой деревне.

Как вы думаете для чего Вам  может потребоваться 1 кВт·ч энергии? 1 кВт·ч энергии это много или мало?

- 50 часов слушать радио - 110 часов бриться электробритвой

- 2 часа пылесосить - 12 часов смотреть телевизор

- принять 5-минутный душ - нагреть на 6 градусов полную ванну воды (150 л)

Главный вопрос 21 века. Сколько человеку нужно энергии для того чтобы жить в теплых и удобных квартирах, чтобы готовить пищу, чтобы создавать необходимые изделия, пользоваться транспортом, чтобы развлекаться…,

Учитель: Эту отрасль называют двигателем технического прогресса. О какой отрасли идет речь?

Учитель: Итак, тема сегодняшнего урока «Электроэнергетика России»

Учитель: В состав какого комплекса входит электроэнергетика?

На доске: Электроэнергетика - отрасль, занимающаяся выработкой энергии и доставкой её до потребителя по линиям электропередач (ЛЭП).
Постановка проблемного вопроса:

Учитель: Человечество стремиться получить в свое распоряжение такой источник энергии, который бы не иссякал со временем, был бы удобен и безопасен. Существует ли такой источник энергии?

Учитель: Чтобы ответить на поставленную проблему нам необходимо решить следующие задачи?

Задачи:

- рассмотреть разные источники энергии в России,

- проанализировать «+» и «-» каждого источника энергии с экономической точки зрения и влияния их на окружающую среду.

Учитель: На каждом этапе развития общества человек использовал разные источники энергии, начиная от ветряных мельниц и заканчивая новыми альтернативными видами.

Учитель: Откроем атласы стр. 94, определим наиболее распространенные источники энергии. 

Учитель: Сегодня на уроке мы подробно рассмотрим характеристику каждого типа электростанций. В России наиболее распространенными источниками энергии являются ТЭС, ГЭС и АЭС. А так же есть нетрадиционные источники энергии.

Как, Вы, думаете, в каком году появилось первое освещение? Обратимся к истории. В Москве в 1881 году впервые в России включили 100 электросветильников. Из всего этого количества 24 давали свет у Храма Христа Спасителя. Уже к 1883 году так же освещены были Кремль и колокольни Ивана Великого. А к 1888 году в Москве заработала первая подстанция на постоянном токе. Старейшей электростанцией нашей с вами столицы является ГЭС №1, которая была возведена по указу Александра III, для обеспечения электропитания первых трамваев. Этот объект и по сей день является действующим и обеспечивает питанием энергией таких объектов как: Кремль, Государственная Дума, Лубянская площадь и метрополитен. И еще данный объект охраняется ЮНЕСКО. На роль первой гидроэлектростанции России сразу два претендента, а именно: Березовская ГЭС (она же Зыряновская), которая возводилась на речке Березовая в далеком 1892 году. Она строилась специально для водоотвода из Зыряновской шахты и имела целых 4 турбины суммарной мощностью 200 кВт. Второй претенденткой является Ныгринская ГЭС, возведенная в 1896 году для обеспечения электроэнергией местных близлежащих приисков. Кстати именно от этой ГЭС были поставлены первые в России высоковольтные линии электропередач, которые позволили создать так же первую электрифицированную железную дорогу в России. Самой старой и непрерывно проработавшей на протяжении более ста лет (запущена в 1910 году, остановлена в 2017 по причине отсутствия средств на эксплуатацию) является ГЭС "Пороги" (Порожская ГЭС). Это первая в России ГЭС, где напор обеспечивался благодаря построенной с помощью каменной кладки плотины. Запущенный в 1909 году данный энергообъект не имел перерывов в работе до сих пор.

Прообразом энергетических систем стал запуск в параллельную работу Пятигорской тепловой электростанции и ГЭС «Белый Уголь». Это событие состоялось 28.03.1913 года. Данные электростанции соединяла ЛЭП длиной 21 км, рассчитанная на напряжение 8 кВ. Факт параллельной работы этих двух энергообъектов лег в основу плана ГОЭРЛО. Первой гидроэлектростанцией в плане ГОЭРЛО стала возведенная на берегу р. Волхов и торжественно запущена 19 декабря 1926 года ГЭС. Данная станция и по сей день в строю и является неотъемлемым звеном энергетической системы Северо-Запада.  Первой в мире атомной станцией, выработавшей электричество, стала станция в небольшом городке Подмосковья – Обнинск. Данная станция первая в мире, которая была подключена к общей энергосистеме и проработала до своей полной остановки до апреля 2002 года целых 48 лет, что превысило первоначальный эксплуатационный ресурс на 18 лет. На сегодняшний день данная АЭС является мемориальным комплексом.

Крупные ТЭС называют ГРЭС (государственные районные электростанции). Самая крупная ТЭС России – Сургутская.

Разновидностью тепловых станций являются ТЭЦ – теплоэлектроцентрали, которые кроме энергии вырабатывают тепло. (Центральное отопление в городах)

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.

Сегодня на уроке мы работаем в группах, у нас 3 группы. Сейчас каждая группа выберет руководителя, и каждая группа будет характеризовать один тип электростанций, используя текст учебника, карты атласа и его диаграммы. Работать группа будет по плану. В плане 8 пунктов, руководитель группы распределит пункты плана между членами группы. Всю информацию группа будет помещать в таблицу.

Учитель:

Энергосистема – группы электростанций разных типов объединены линиями электропередачи (ЛЭП) высокого напряжения (500 – 800 кв) – Единая энергосистема России: 74 энергосистемы, кроме Дальнего Востока.

Учитель: Для чего создают энергосистемы? (прочитать учебник и ответить на вопрос)

Учитель: Каковы перспективы развития энергетики?

В течение 6 часов пустыни Земли впитывают больше энергии солнца, чем всё человечество использует за целый год. Какие еще альтернативные источники есть?

IV. Закрепление

Индивидуальная работа.

-Деление учащихся на группы и самостоятельна работа учащихся над темой.

Заслушивание рассказов учащихся о разных типах электростанций.

-Взаимопроверка самих учащихся

V. Рефлексия

-Понравился ли урок?

-Что нового узнали на уроке?

Учащиеся высказывают своё мнение об уроке

Итог урока, выставление оценок за работу на уроке.

VI.  Домашнее задание.

По учебнику параграф 23, вопросы на стр. 130.

Из Атласа выписать крупные ГЭС, АЭС и альтернативные ЭС.

Ответить на вопросы:

Какие типы станций работают в нашей области?

Какие экологические проблемы необходимо решать в связи с этим в области?

Каковы перспективы развития энергетики в нашей области?

                                                                                Приложение 1.

Теплоэнергетика

К ним относятся ТЭС – тепловая электростанция, ТЭЦ – тепловая электроцентраль – вырабатывает энергию и тепло для отопления помещений и поставки горячей воды.

Данные типы станции имеют свои особенности: используют исчерпаемые природные ресурсы: нефть, природный газ, каменный и бурый уголь, горячие сланцы, торф; сравнительно быстрое и дешевое строительство; высокая мощность производства энергии;

самая высокая себестоимость производства энергии; размещается около источника сырья, если добыча его дорогая, около потребителя, если доставка энергии дороже добычи сырья, или между сырьем и потребителем; экологически самое грязное производство; необходим переход станции на более экологически чистое сырье – природный газ.

Около 66% всей электроэнергии России производится на тепловых электростанциях. Это основной тип электростанций в России. Среди них главную роль играют мощные (более 2 млн. кВт) ГРЭС – государственные районные электростанции, обеспечивающие потребности экономического района, работающие в энергосистемах. Большинство городов России снабжаются именно ТЭС. Часто в городах используются ТЭЦ - теплоэлектроцентрали, производящие не только электроэнергию, но и тепло в виде горячей воды. Такая система является довольно-таки непрактичной т.к. в отличие от электрокабеля надежность теплотрасс чрезвычайно низка на больших расстояниях, эффективность централизованного теплоснабжения сильно при передаче также понижается. Подсчитано, что при протяженности теплотрасс более 20 км (типичная ситуация для большинства городов) установка электрического бойлера в дельно стоящем доме становится экономически выгодна. На размещение тепловых электростанций оказывает основное влияние топливный и потребительский факторы. Наиболее мощные ТЭС расположены в местах добычи топлива. Тепловые электростанции, использующие местные виды топлив (торф, сланцы, низкокалорийные и многозольные угли), ориентируются на потребителя и одновременно находятся у источников топливных ресурсов.

Гидроэнергетика

К ним относятся ГЭС – гидроэлектростанция, вырабатывающие только энергию. ГРЭС – гидроузел – вырабатывающие энергию, орошают землю, развивают судоходство и рыболовство. Данные типы станций имеют свои особенности:

используют возобновимые природные ресурсы: гидроресурсы – энергию падающей воды;

самое дорогое и длительное строительство;высокая мощность производства энергии;самая низкая себестоимость производства энергии (в 4 раза дешевле ,чем ТЭС).

ГЭС производят наиболее дешевую электроэнергию, но имеют довольно-таки большую себестоимость постройки. Именно ГЭС позволили советскому правительству в первые десятилетия советской власти совершить такой прорыв в промышленности.

Современные ГЭС позволяют производить до 7 Млн. Квт энергии, что двое превышает показатели действующих в настоящее время ТЭС и АЭС, однако размещение ГЭС в европейской части России затруднено по причине дороговизны земли и невозможности затопления больших территорий в данном регионе. Наиболее мощные ГЭС построены в Сибири, где наиболее эффективно осваиваются гидроресурсы.

ГЭС можно разделить на две основные группы: ГЭС на крупных равнинных реках и ГЭС на горных реках. В нашей стране большая часть ГЭС сооружалась на равнинных реках. Равнинные водохранилища обычно велики по площади и изменяют природные условия на значительных территориях. Ухудшается санитарное состояние водоёмов.

Весьма перспективным является строительство гидроаккумулирующих электростанций — ГАЭС. Их действие основано на цикличном перемещении одного и того же объема воды между двумя бассейнами: верхним и нижним. В ночные часы, когда потребность электроэнергии мала, вода перекачивается из нижнего водохранилища в верхний бассейн, потребляя при этом излишки энергии, производимой электростанциями ночью. Днем, когда резко возрастает потребление электричества, вода сбрасывается из верхнего бассейна вниз через турбины, вырабатывая при этом энергию. Это выгодно, так как остановки ТЭС в ночное время невозможны. Таким образом ГАЭС позволяет решать проблемы пиковых нагрузок. В России, особенно в европейской части, остро стоит проблема создания маневренных электростанций, в том числе ГАЭС (а так же ПГУ, ГТУ). Построены Загорская ГАЭС (1, 2 млн кВт), строится Центральная ГАЭС (2,6 млн кВт).

Важным недостатком ГЭС является сезонность их работы, столь неудобная для промышленности.

Атомная энергетика.

К ним относятся АЭС – атомные электростанции, вырабатывающие только электроэнергию. Данный тип станции имеет свои особенности:

используют невозобновимый природный ресурс-уран, но данное сырье очень экономично: 1 кг урана заменяет 2,5 тыс. тонн угля;

дорогое и длительное строительство;

высокая мощность производства энергии;

низкая себестоимость энергии;

размещается в районах крупного потребления энергии;

не загрязняет атмосферу, но требуется обратить особое внимание на безопасность станции, хранение ядерных отходов.

Первая в мире АЭС - Обнинская была пущена в 1954 году в России. Персонал 9 российских АЭС составляет 40.6 тыс. человек или 4% от общего числа населения занятого в энергетике. 11.8% или 119.6 млрд. Квт. всей электроэнергии, произведенной в России выработано на АЭС. Планировалось, что удельный вес АЭС в производстве электроэнергии достигнет в СССР в 1990 г. 20%, фактически было достигнуто только

12,3%. Чернобыльская катастрофа вызвала сокращение программы атомного строительства, с 1986 г. в эксплуатацию были введены только 4 энергоблока. АЭС, являющиеся наиболее современным видом электростанций имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций: при нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду, не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде, новые энергоблоки имеют мощность практически равную мощности средней ГЭС, однако коэффициент использования установленной мощности на АЭС (80%) значительно превышает этот показатель у ГЭС или ТЭС.

Значительных недостатков АЭС при нормальных условиях функционирования практически не имеют, но работа АЭС сопровождается рядом негативных последствий:

1. Существующие трудности в использовании атомной энергии – захоронение радиоактивных отходов. Для вывоза со станций сооружаются контейнеры с мощной защитой и системой охлаждения. Захоронение производится в земле, на больших глубинах в геологически стабильных пластах.

2. Катастрофические последствия аварий на наших АЭС – следствие несовершенной защиты системы.

3. Тепловое загрязнение используемых АЭС водоёмов.

Функционирование АЭС, как объектов повышенной опасности, требует участия государственных органов власти и управления в формировании направлений развития, выделения необходимых средств.

Нетрадиционные источники энергии

Используют энергию приливов и отливов морей и океанов (ПЭС), солнечную энергию (СЭС), ветровую энергию (ВЭС), энергию Земли (Геотермальная ЭС). Данные станции имеют свои особенности:

используют неисчерпаемые природные ресурсы;

очень дорогое строительство;

низкая мощность производства энергии;

низкая себестоимость произведенной энергии

размещаются около источников сырья;

экологически очень чистые.

Несмотря на то, что так называемые “нетрадиционные” виды электростанций занимают всего 0.07% в производстве электроэнергии в России развитие этого направления имеет большое значение, особенно учитывая размеры территории страны. Единственным представителем этого типа ЭС является Паужетская ГеоТЭС на Камчатке мощностью 11мвт. Станция эксплуатируется с 1964 года и устарела, как морально, так и физически. В настоящее время в стадии разработки находится технический проект ветроэнергетической электростанции мощностью в 1 Мвт. на базе ветрового генератора мощностью 16 Квт, выпускаемого НПО “ВетроЭн”. К 2000 году планируется пустить Мутновскую ГеоТЭС мощностью 200 Мвт.

Уровень технологических разработок России в этой области сильно отстает от мирового. В удаленных или труднодоступных районных России, где нет необходимости строить большую электростанцию, да и обслуживать ее зачастую некому, “нетрадиционные” источники электроэнергии - наилучшее решение.

Приложение 2.