Cлайд 1
Cлайд 2
Постоянно ощущающее энергетический голод человечество все больше внимания обращает в сторону альтернативных источников энергии. И в этом отношении Мировой Океан представляет собой неисчерпаемый кладезь энергетических ресурсов. Одним их самых мощных источников энергии океана являются приливные и отливные течения.
Cлайд 3
Веками люди размышляли над причиной морских приливов и отливов. Сегодня мы достоверно знаем, что могучее природное явление – ритмичное движение морских вод вызывают силы притяжения Луны и Солнца.
Cлайд 4
Самые высокие и сильные приливные волны возникают в мелких и узких заливах или устьях рек, впадающих в моря и океаны. Приливная волна Индийского океана катится против течения Ганга на расстояние 250 км от его устья. Приливная волна Атлантического океана распространяется на 900 км вверх по Амазонке. В закрытых морях, например Черном или Средиземном, возникают малые приливные волны высотой 50-70 см. Приливные волны
Cлайд 5
Это особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 13 метров. Приливные электростанции
Cлайд 6
Cлайд 7
Cлайд 8
Альтернативные источники энергии в настоящее время отлично справляются со своей задачей. В основном в виде альтернативной энергии используют ветреную, а также солнечную энергию. Существует еще энергия приливов и отливов, которую используют достаточно редко. Хотя, именно этот альтернативный способ генерации энергии не создает шумов, вибраций, а также никак не влияет на природу. Для создания таких источников генерации энергии при помощи приливов и отливов, затраты значительно велики. Но при помощи уникальных турбин, преобразующих движение воды в энергию, ценовой диапазон такой системы может быть более доступным.
Cлайд 9
Энергия морских приливов преобразовывается в электрическую энергию с использованием приливных электростанций, использующих перепад уровней "полной" и "малой" воды во время прилива и отлива.
При совместной работе в одной энергосистеме с мощными тепловыми (в т. ч. и атомными) электростанциями энергия, вырабатываемая ПЭС, может быть использована для участия в покрытии пиков нагрузки энергосистемы, а входящие в эту же систему ГЭС, имеющие водохранилища сезонного регулирования, могут компенсировать внутримесячные колебания энергии приливов.
На возможность использования приливной энергии на побережьях России впервые обратил внимание проф. Ляхницкий В.Я. в своей работе Синий уголь, опубликованной в 1926 г. . В дальнейшем, начиная с 1938 г. исследование проблемы в России велось Л.Б. Бернштейном, который провел рекогносцировку побережья Баренцева и Белого морей для выявления створов возможного строительства приливных электростанций (ПЭС).
Он же разработал модель эффективного использования приливной энергии – наплавную конструкцию здания ПЭС , обеспечивающую удешевление строительства, и в дальнейшем руководил сооружением опытной Кислогубской ПЭС, где была осуществлена эта конструкция, а также руководил проектированием мощных ПЭС в институте Гидропроект.
Благодаря этому качеству приливная энергия, несмотря на прерывистость в суточном цикле и неравномерность в течение лунного месяца, представляет собой довольно мощный энергетический источник, который может быть использован при объединении его с речными гидроэлектростанциями, имеющими водохранилища.
При таком объединении пульсирующие прерывистые, но неизменно гарантированные потоки приливной энергии, зарегулированные энергией речных ГЭС, способны обеспечить ощутимый вклад в покрытие переменной части графика нагрузки энергосистемы, облагораживая тем самым работу действующих ТЭС и АЭС и вытесняя строительство новых электростанций на органическом топливе, загрязняющих окружающую среду.
Для речного водотока валовый теоретический потенциал определяется как взятое с определенным коэффициентом произведение среднеарифметического бытового расхода за многолетний период на валовый напор на всем падении реки. Но если для речного водотока в его естественном состоянии энергия растрачивается на трение, турбулентное перемешивание и эрозионную переработку русла, то для приливного бассейна его энергопотенциал выражается в работе, проводимой приливом в течение года при подъеме и опускании уровня в течение каждого приливного цикла.
Приливные электростанции являются источником экологически чистой энергии. Это принципиальное суждение основано на том факт, что ПЭС работает по однобассейновой схеме двухстороннего действия и не меняет ритм природных приливных колебаний. Она исключает загрязнение среды обитания вредными выбросами, неизбежными при эксплуатации тепловых электростанций. ПАС не требует каких-либо затоплений, неизбежных при строительстве крупных ГЭС на равнинных реках.
среднего профессионального образования
Ханты-Мансийского автономного округа – Югры
«СУРГУТСКИЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
СТРУКТУРНОЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ - 1
Урок-семинар
Энергетика: проблемы и надежды
Разработала преподаватель физики
Березина Ю.Ю.
Сургут, 2012
Цели урока:
– углубить знания учащихся о физических основах производства электроэнергии на различных видах электростанций; показать их преимущества и недостатки с экологической точки зрения;
Активизировать поисково-познавательную деятельность учащихся в работе с учебными, оригинальными текстами;
Формировать у учащихся коммуникативные умения публично выступать по теме, вести диалог, участвовать в дискуссии, активно слушать.
Тип урока:
Комбинированный.
Форма урока :
Урок – семинар.
Оборудование: презентация, видеофрагмент «Приливная электростанция», компьютер, интерактивная доска, мультимедийный проектор, модель трансформатора, «Физика - 11» Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, раздаточный материал.
Структура урока
Организационный момент 2мин
Проверка домашнего задания 15 мин
Фронтальный опрос 5 мин
Тест 10 мин
Изучение нового материала 55 мин
Подведение итогов урока 5 мин
Домашнее задание 3 мин
Организационный момент.
Итак, тема нашего урока «Энергетика: проблемы и надежды». Открываем тетрадь, записываем число и тему урока.
Цель нашего занятия: познакомиться и углубить знания о производстве электроэнергии на различных видах электростанций; узнать их преимущества и недостатки в экологическом отношении.
Проверка домашнего задания.
Фронтальный опрос (работа со всей группой)
На каком физическом явлении основан принцип действия генератора?
Назовите еще один прибор, который также основан на явлении электромагнитной индукции?
Какие виды трансформаторов вы знаете?
Где у нас в Сургуте применяются трансформаторы?
Как происходит передача электроэнергии на расстоянии?
Почему происходят потери электроэнергии при передаче электрического тока?
Как можно понизить потери электроэнергии?
2) Тест (индивидуальная работа, взаимопроверка)
Хорошо, молодцы. Теперь тетради закрываем, у вас на столах есть лист контроля, подписываем фамилию, имя, номер группы. Внимательно читаем задания и отвечаем на вопросы. Взаимопроверка: поменяйтесь листочками, правильные ответы на слайде. Поставьте оценку и передайте листочки вперед.
Итак, мы повторили основные вопросы темы: трансформатор, генератор, передача электроэнергии к потребителям. На сегодняшнем уроке мы поговорим о способах выработки электроэнергии.
Изучение нового материала
Структура электроэнергетики России:
Наш город Сургут - это сердце теплоэнергетики. ТЭС, которая расположена здесь, занимает 1 место в мире и является самой мощной. Кроме того, она уникальна тем, что работает на попутном газе.
Ну, а сейчас мы познакомимся с каждым видом электростанции, помогать в проведении урока мне сегодня будут учащиеся нашей группы, которые приготовили сообщения по данной теме.
Все записи будем заносить в таблицу (учащиеся чертят таблицу в тетради
).
| Электро-станция | Первичный источник энергии | Схема преобразования энергии | КПД | Достоинства | Недостатки |
| ТЭС (тепловая) | |||||
| ГЭС (гидроэл) | |||||
| АЭС (атомная) | |||||
| ВЭС (ветряная) | |||||
| СЭС (солнечная) | |||||
| ПЭС (приливная) | |||||
| ГеоТЭС (геотермальная) |
(Работа с учебником «Физика - 11» Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев .)
А) ТЭС
Начнем изучение новой темы с самой традиционной электростанции – тепловая электростанция или ТЭС. Откройте, пожалуйста, учебник стр. 117-118 § 39, ваша задача: прочитать параграф учебника и заполнить таблицу.
(Сообщение учащегося)
Б) ГЭС
Откройте, пожалуйста, учебник стр. 118 §39, ваша задача: прочитать параграф учебника и заполнить таблицу.
(Сообщение учащегося)
В) АЭС
Откройте, пожалуйста, учебник стр. 119 §39, ваша задача: прочитать параграф учебника и заполнить таблицу.
(Сообщение учащегося)
Атомная энергетика является основным источником энергии для многих стран. Во Франции в 1971 году она дала 72,7%, в Бельгии – 59,3%, в Швеции – 51,7%, в Венгрии – 48,4, в Южной Корее – 46,7%.
В Японии построена самая большая в мире АЭС “Фукусима” мощностью 8 млн КВт, на ней – 10 энергоблоков. К 2010 году Япония была намерена удвоить производство атомной энергии, а в 2011 году произошла страшная экологическая катастрофа.
Однако, защитники атомной энергетики считают, что это (при надежной системе защиты от реакторов и правильном хранении радиоактивных отходов) самый чистый источник энергии.
Итак, как вы поняли из выступлений, что основными проблемами традиционной электроэнергетики являются:
1. Истощение запасов первичных энергоресурсов и их удорожание.
2. Загрязнение и разрушение природной среды.
Однако по мнению многих ученых, эти проблемы можно разрешить с помощью альтернативной энергетики. Вот послушайте следующие слова:
Если у вас постоянно дует ветер – используйте энергию ветра!
Если круглый год солнечные дни – используйте энергию Солнца!
Если рядом гейзеры – необходимо использовать энергию Земли.
Если Вы живете на берегу реки – воспользуйтесь достижениями гидроэнергетики.
Если же из вашего окна видно море или океан – можно использовать энергию волн, прибоя, приливов-отливов!
Страны – лидеры по видам альтернативной энергетики
Г) ВЭС (ветряная электростанция)
Конструкторам удалось добиться КПД в 46-48 процентов. Ветряки широко распространены в Голландии и США. В штате Калифорния – 15 тыс ветряков (их общая мощность – 1400 МВт), в Дании – 3218 ветряков (общей мощностью 418 МВт). Недостатком ветряков является то, что он вызывают сильное шумовое загрязнение и занимают большие площади. Поэтому роль энергии ветра в энергоснабжении будущего ограничена, хотя ветряки незаменимы как местные источники энергии на фермах, в садах и др.
Первый ветряной агрегат России был построен в 1931 г., имел мощность 100 КВт и проработал до Великой Отечественной войны. После этого ветроэнергетикой в нашей стране не занимались и лишь 2-3 последних года работы возобновлены. Суммарная мощность всех ветроустановок России может достигнуть 700 млн КВт. Разработаны десятки вариантов энергоустановок, использующих силу ветра.
Д) СЭС (солнечная электростанция)
(сообщение учащегося, остальные слушают, задают вопросы, заполняют таблицу)
Коэффициент полезного действия современных солнечных батарей достигает 13-15 процентов. Солнечные электростанции – экологически чистые, но зато отличаются очень высокой метталоемкостью.
Фотогальванические элементы на полупроводниках дают более дорогую энергию, но удобные своей универсальностью. Установленные на крыше, они сделают любую ферму не потребителем, а производителей энергии. Отпадает необходимость в дорогостоящих линиях электропередач. В ночное время суток будет использоваться энергия, накопленная в аккумуляторах.
(рассказать о Дании - экопоселки)
Е) ПЭС (приливные электростанции)
(сообщение учащегося, остальные слушают, задают вопросы, заполняют таблицу)
КПД до 60-70%. Использование энергии приливов и отливов только начинается, возможности и последствия такой энергетики пока изучены недостаточно. В России есть одна ПЭС в Кислой губе Белого моря и проектируется строительство ПЭС в Кунгурском заливе Японского моря
Проектируемая ПЭС в Кунгурском заливе Японского моря будет иметь мощность 6,2 млн КВт, что эквивалентно мощности трех средних АЭС. Плотина отгородит залив площадью 900 кв.м., при этом не будет залиты прибрежные районы и сохранится морская экосистема. Проектировщики считают, что строительство этой крупнейшей ПЭС поможет экологически чисто, не прибегая к атомной энергетике, решить проблемы энергоснабжения Хабаровского края, где сегодня постоянно не хватает энергии.
Ж) ГеоТЭС (геотермальная электростанция)
(сообщение учащегося, остальные слушают, задают вопросы, заполняют таблицу)
КПД до 40 %. Странами, где уже сегодня в широких масштабах используется геотермальное тепло, являются США, Мексика и Филиппины. Доля геотермальной энергии в энергетическом бюджете Филиппин – 19%.
Самая крупная геотермальная энергетическая станция работает в США, ее мощность – 700 МВт.
В России работы по освоению геотермальных ресурсов ведутся в Краснодарском и Ставропольском краях, Кабардино-Балкарии, Северной Осетии, Дагестане, на Камчатке и Сахалине. В Дагестане их уже сегодня используют 120 различных потребителей – теплицы, больницы, предприятия и др. Целиком за счет геотермальных вод отапливаются квартиры жителей города Ишбербаш (25 тысяч человек). Мощность Паудетской ГеоТЭС на Камчатке составляет 11 МВт.
Подведение итогов урока
«Мир, вокруг которого можно облететь за 90 минут, уже никогда не будет для людей тем, чем он был для их предков"
Рефлексия
Сегодня на уроке я узнал…
У меня получилось …
Было трудно …
Меня удивило…
Было интересно…
Домашнее задание
§ 38-41, (учебник «Физика-11» Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев)
Подготовить презентацию или сообщение «Виды электростанций» (взять 1 вид).
Подготовиться к контрольной работе по теме «Производство, передача и использование электроэнергии» , повторить основные определения, понятия, формулы.
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №3 города Абакана» Приливная электростанция Автор: Деева Анастасия, ученица 11 класса Руководитель: Долгушина И. А., учитель физики 2015 г.Приливная электростанция - особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 18 метров.Режим работы приливной электростанции обычно состоит из нескольких циклов. Четыре цикла, это простой, по 1-2 часа, периоды начала прилива и его окончания. Затем четыре рабочих цикла продолжительностью по 4-5 часов, периоды прилива или отлива, действующих в полную силу. В ходе прилива водой наполняется бассейн приливной электростанции. Движение воды вращает колеса капсульных агрегатов, и электростанция вырабатывает ток. Во время отлива вода, уходя из бассейна в океан, опять вращает рабочие колеса, теперь в обратную сторону. И вновь электростанция снова производит электрический ток, потому что рабочий агрегат обеспечивает одинаково хорошую работу при вращении колеса в любую из сторон. В промежутках между приливом и отливом движение колес останавливается. Какой же выход из этого положения? Чтобы не было перебоев, энергетики связывают приливную электростанцию с другими станциями. Это могут быть, например, тепловые или атомные электростанции. Получившееся энергетическое кольцо помогает во время пауз переложить нагрузку на соседей по кольцу. Принцип работыВ отличие от ГЭС, они не требуют отчуждения земель под водохранилища, не создают угрозу катастрофы в случае аварийного разрушения плотины (вспомним Саяно-Шушенскую ГЭС) , мало нарушают гидрологическую обстановку на прилегающих территориях. Недостаток - мала эффективность и, как следствие, долгая окупаемость капитальных затрат. Порча морского побережья (ладно - норвежские фиорды, а если гавайские пляжи?).Вывод: ресурсы приливной энергии в мире таковы, что при их использовании можно получить такое количество энергии, которое превысит современные потребности человечества в электроэнергии в 5 тысяч раз. Спасибо за внимание!Продолжение следует… 1) alternativenergy.ru 2) greenevolution.ru 3)enersy.ru 4) ru.wikipedia.org 4) ukgras.ru
Просмотр содержимого документа
«Презентация по физике на тему "Приливная электростанция"»
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №3 города Абакана»
Приливная электростанция
ученица 11 класса
Руководитель : Долгушина И. А.,
учитель физики
2015 г.
Приливная электростанция
- особый вид гидроэлектростанции, использующий энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения Земли. Приливные электростанции строят на берегах морей, где гравитационные силы Луны и Солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 18 метров.
Принцип работы
Режим работы приливной электростанции обычно состоит из нескольких циклов. Четыре цикла, это простой, по 1-2 часа, периоды начала прилива и его окончания. Затем четыре рабочих цикла продолжительностью по 4-5 часов, периоды прилива или отлива, действующих в полную силу. В ходе прилива водой наполняется бассейн приливной электростанции. Движение воды вращает колеса капсульных агрегатов, и электростанция вырабатывает ток. Во время отлива вода, уходя из бассейна в океан, опять вращает рабочие колеса, теперь в обратную сторону. И вновь электростанция снова производит электрический ток, потому что рабочий агрегат обеспечивает одинаково хорошую работу при вращении колеса в любую из сторон. В промежутках между приливом и отливом движение колес останавливается. Какой же выход из этого положения? Чтобы не было перебоев, энергетики связывают приливную электростанцию с другими станциями. Это могут быть, например, тепловые или атомные электростанции. Получившееся энергетическое кольцо помогает во время пауз переложить нагрузку на соседей по кольцу.
В отличие от ГЭС, они не требуют отчуждения земель под водохранилища, не создают угрозу катастрофы в случае аварийного разрушения плотины (вспомним Саяно-Шушенскую ГЭС) , мало нарушают гидрологическую обстановку на прилегающих территориях. Недостаток - мала эффективность и, как следствие, долгая окупаемость капитальных затрат. Порча морского побережья (ладно - норвежские фиорды, а если гавайские пляжи?).
Вывод: ресурсы приливной энергии в мире таковы, что при их использовании можно получить такое количество энергии, которое превысит современные потребности человечества в электроэнергии в 5 тысяч раз.
Спасибо за внимание!
1) alternativenergy.ru 2) greenevolution.ru
3)enersy.ru 4) ru.wikipedia.org 4) ukgras.ru
Продолжение следует…
