Електроенергетика України.

Значення електроенергетики. Типи електростанцій, основні чинники їх розміщення. Паливно-енергетичний баланс. Найбільші ТЕС, АЕС, ГЕС, ЛЕП. Використання відновлюваних джерел енергії.

Очікувані  результати  навчально-пізнавальної  діяльності  учнів

Знаннєвий компонент: називає типи електростанцій за джерелом енергетичних ресурсів, шляхи енергозбереження; наводить приклади найбільших країн-виробників та країн-споживачів електроенергії, країн, у яких домінує виробництво електроенергії на ТЕС, ГЕС або АЕС; пояснює розміщення енергогенерувальних потужностей в Україні..

Діяльнісний компонент: знаходить  і  показує  на  картах  різного  масштабу: ГЕС (ГАЕС) — каскад ГЕС на Дніпрі,  Дністровська,  Ташлицька; АЕС —Запорізька, Південноукраїнська, Рівненська, Хмельницька;  ТЕС — Запорізька, Зміївська,  Придніпровська, Трипільська, Слов’янська, Ладижинська, Бурштинська; порівнює структуру виробництва електроенергії в Україні та провідних державах світу.

Ціннісний компонент: оцінює перспективи використання відновлюваних джерел енергії різних видів у світі, Україні та своєму регіоні; виявляє переваги і недоліки виробництва електроенергії на різних типах електростанцій.

Наскрізні  змістові  лінії.

Екологічна безпека та сталий розвиток Аналізує  негативні наслідки впливу діяльності  різних типів електростанцій  на природне середовище.

Здоров’я і безпека

Аналізує  негативні наслідки впливу діяльності  різних типів електростанцій  на здоров’я людей.

Підприємливість і фінансова грамотність

Оцінює переваги використання альтернативних відновлюваних джерел енергії для потреб родини/громади.

Мета:

• дати характеристику структури електроенергетики, її значення, основні типи електроенергії;
• розвивати навички аналізу діаграм, порівняння схем міжгалузевих зв’язків, екологічних проблем;
• сприяти усвідомленню учнями про негативний вплив виробництва енергії на довкілля, звернути увагу на способи економного та ефективного використання енергії;
• сформувати знання про відновлювані джерела енергії;
• удосконалювати вміння працювати з картою, атласом;
• виховувати позитивність мислення в споживанні енергії; економічну культуру в побуті, громадську позицію стосовно енергозбереження.

Обладнання: карта електроенергетики України, атласи, мультимедійний супровід уроку, роздатковий матеріал для роботи в групах.  .

Тип уроку: урок засвоєння знань.

Хід уроку:

І. Організація навчальної діяльності учнів-перевірка готовності учнів до уроку.

ІІ. Актуалізація опорних знань, вмінь і навичок

1. Прийом «Прогнозування за ілюстрацією»

1. Як ви думаєте, що тут зображено? (Різні типи електростанцій ТЕС, АЕС, ГЕС, СЕС, ВЕС)
2. Що ви про них знаєте (за джерелами енергетичних ресурсів)?
3. Які б електростанції ви б додали до цього переліку (геоТЕС, біоЕС)
4. Що є основним продуктом виробництва електростанцій?
5. Чи відомі Вам світові лідери з виробництва електроенергії? (Китай, США, Індія, Росія, Японія)
6. До якого виробництва належать ці підприємства?    (Електроенергетика)   
7. Що ви  знаєте про електроенергетику ? (Це вид промислової діяльності, яка охоплює виробництво електричної енергії, її передавання, розподіл і збут споживачам)
8. Чому ця галузь характерна для в усіх країн  світу?
9. Яке значення вона має?
10.  Як ви думаєте, яка тема нашого сьогоднішнього обговорення? Що ми ще не розглянули?

Так. Сьогодні ми вивчаємо енергетику України

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

     1.Прийом «Мозковий штурм»  

- Чи можемо ми жити без енергії?

- Які ви знаєте джерела енергії?

2. Прийом «Ставлю мету»

План

(відповідно навчальної програми в 9 класі)

1. Значення електроенергетики.
2. Паливно-енергетичний баланс.
3. Типи електростанцій, основні чинники їх розміщення.
4. Найбільші ТЕС, АЕС, ГЕС, ЛЕП.
5. Використання відновлюваних джерел енергії.
6. Електроенергетика України.

3. Прийом «Випереджальне завдання»

На початку вересня ми з Вами обраховували вартість комунальних послуг і аналізували способи їх зменшення. Щодо вартості електроенергії, нагадую, що 1кВт = 0,90гр. (до 100 кВт), а 1 кВт = 1,68гр. (> 100 кВт). З’ясуйте скільки електроенергії використовується вашою родиною за добу, місяць, за останні 3 місяці. У чому відрізняються добові, сезонні коливання в споживанні електроенергії? Коли виникає добовий пік електронавантаження?

ІV. Вивчення нового матеріалу.

1. Прийом «Систематизуємо інформацію»

До поняття доберіть необхідну інформацію

Енергетика. Значення енергетики

Електроенергетика України

розвивається за рахунок

2. Прийом «Досліджуємо інформацію» (за підручником стор. 107)

Паливно-енергетичний баланс - співвідношення

                 надходження (+)      витрати палива та енергії(-)

Паливно-енергетичний баланс – це співвідношення між  прибутком і витратами електроенергії. А електроенергія – це особливий товар, його не можна відкласти про запас. Тому прибуткова і витратна частини , повинні бути рівними. Паливно-енергетичний баланс України вугільно-газовий. Вугілля переважно власне, а газ купують на зовнішніх ринках. 

Особливості паливно-енергетичного балансу України :

1.  В зв’язку з економічною кризою та агресією Росії  сумарне виробництво і споживання первинних джерел енергії скоротилося.
2. У структурі споживання первинних джерел енергії  переважає атомна енергія
3. На непідконтрольній Україні території залишились вугільні шахти та ТЕС.
4. У Криму та на морському шельфі залишились перспективні  території розробки газу.
5. Постачальником природного газу стала Європа (замість Росії)
6. Зменшені закупівлі урану  в Росії  для атомних електростанцій

3. Прийом «Попередні підсумки».

• Електроенергетика – базова галузь господарства, що забезпечує виробництво, транспортування й постачання електроенергії та тепла.
• Значення енергетики –
• Електроенергетика розвивається за рахунок –
• Паливно-енергетичний баланс –
•  

4. Фізкультрозминка «Ми – електрогенератори»

«Кому холодно – гріємось. Кому жарко – охолоджуємось»

5. Прийом «Дослідження об’єктів вивчення»

-Запитання до учнів

- Коли ви бігаєте, розминаєтесь, катаєтесь на велосипеді, звідки береться енергія?

- Що є сировиною для Вашої енергії?

- Що ж буде сировиною для виробництва електроенергії?

• Досліджуємо в групах за Алгоритмом (слайд, на парті- заготовки)

І група – ТЕС, ТЕЦ

ІІ група – ГЕС, ГАЕС

ІІІ група – АЕС

ІV група – ВЕС, СЕС….

V група – ЛЕП

Алгоритм дослідження різних типів електростанцій:

1. Тип електростанцій
2. Принцип отримання електроенергії
3. % у структурі електроенергетики України
4. ККД у %
5. Чинники розміщення
6. Переваги, недоліки (позитивні, негативні наслідки)
7. Найбільші з них: назвати, знайти на карті атласу, показати на великій карті
8. Висновок: Ваша думка про використання в Україні даного типу ЕС

6. Прийом «Презентація результатів дослідження»

• Групи з місць по черзі презентують результати своїх досліджень, відповідають на питання вчителя й інших учнів.
• Завдання: записати основне в зошит
• Географічний практикум - робота з атласом під час роботи з настінною картою

7. Прийом «Підсумок роботи груп, їх досліджень»

І група – ТЕС, ТЕЦ - 39% від загального виробництва

Теплові електростанції спалюють паливо, нагрівають воду, перетворюючи її в пару, яка подається підтиском на газові турбіни. Як паливо використовується низькосортне вугілля, торф, мазут, природний газ. Теплові електростанції (ТЕС) поділяються на: конденсаційні та теплоелектроцентралі (ТЕЦ). На перших відпрацьована водяна пара конденсується і вода надходить у котел. Такі станції виробляють тільки електроенергію, якою забезпечують великий район країни. Тому їх інколи називають ДРЕС (державна районна електростанція).

 ТЕЦ виробляють одночасно електричну і теплову енергію (гарячу воду або пару), яку спрямовують по трубах для обігрівання житлових будинків, підприємств. Радіус дії ТЕЦ становить до 35 км.

ДРЕС, як правило, мають значну потужність і розміщуються у районах видобутку палива, поблизу річок, що дають воду для охолодження. Це економічно вигідно, оскільки перевозити паливо у декілька разів дорожче, ніж передавати електроенергію. Великі теплові електростанції побудовані на Донбасі — Луганська, Слов'янська, Старобешівська, Вуглегірська (найпотужніша — близько 4 млн. кВт); у Придніпров'ї — Придніпровська, Криворізька, Запорізька; у західних областях — Добротвірська, Бурштинська, а також поблизу Харкова (Зміївська), Києва (Трипільська), Вінниці (Ладижинська).
          Поблизу великих міст, промислових підприємств будують ТЕЦ, які забезпечують електроенергію та тепло. Найбільші з них побудовані у Києві, Одесі, Харкові.

         Проблеми теплових електростанцій пов'язані з тим, що вони є великими забруднювачами атмосфери. При спалюванні низькосортного вугілля з домішками сірки, утворюється сірчистий газ, який, сполучаючись з водяною парою в повітрі, спричиняє кислотні дощі. Вугілля, до того ж, не повністю згоряє. Це зумовлено використанням застарілих технологій спалювання палива.    

         Економічно невигідним і таким, що негативно позначається на довкіллі, є спалювання мазуту. Тому важливим для ТЕС є їх модернізація, налагодження очистки викидів у атмосферу, а також використання у господарстві золи і шлаку, які нагромаджуються на цих ТЕС.

ІІ група – ГЕС, ГАЕС- 5% від загального виробництва

При правильному проектуванні ГЕС дають найдешевшу енергію. Однак, якщо вони споруджені на рівнинних річках, і водосховища затоплюють великі площі, то втрати від затоплення родючих земель і поселень можуть значно перевищувати вартість виробленої енергії. Для більшості ГЕС на Дніпрі характерна саме така ситуація. Це стосується Київської, Канівської, Кременчуцької, Дніпродзержинської та Каховської ГЕС, які разом мають меншу потужність ніж Бурштинська ДРЕС.    

Тільки Дніпрогес-2 (поблизу Запоріжжя), яка є найпотужнішою (0,8 млн. кВт) з усього каскаду, має найменше водосховище, що затопило пороги, зробивши ріку судноплавною. До великих ГЕС можна віднести також Дністровську і Теребле-Ріцьку.

Всі гідроелектростанції використовуються, в основному, як пікові, тобто включаються у роботу в період найбільшого споживання енергії, а на ніч можуть відключатися. Щоб краще використати гідроенергію поблизу ГЕС будують інколи ГАЕС (гідроакумуляційні електростанції). Суть цього комплексу полягає в тому, що в період малих навантажень на енергосистему, електроенергія ГЕС витрачається на роботу насосів, що перекачують воду на певну висоту у спеціальне водосховище. Під час найбільших (пікових) навантажень вода випускається і крутить додаткові турбіни ГАЕС. Такий комплекс діє на Київській ГАЕС.

       У перспективі повинно зрости число ГАЕС, а також невеликих ГЕС на середніх і малих річках. Це дасть можливість повніше використати наявні гідроресурси.

ІІІ група – АЕС - 55% від загального виробництва

Позитивною стороною АЕС є невеликі об'єми палива, які вона споживає (декілька вагонів за рік), а також те, що Україна багата на ядерне паливо (уранові руди). У нашій державі в даний час діє чотири АЕС — Рівненська, Південноукраїнська, Хмельницька і Запорізька (найпотужніша — 4 млн. кВт – 20% всієї електроенергії України). Чорнобильська закрита у грудні 2000 року. Планувалося спорудження Харківської, Чигиринської, Кримської, Одеської АЕС.

Після Чорнобильської катастрофи існують сумніви щодо подальшого розвитку галузі. Однак, очевидно, що атомна енергетика в Україні буде надалі розвиватися. Це пов'язано з дефіцитом палива, особливо у правобережній частині країни. Проблеми галузі полягають у тому, що в Україні необхідно перейти на використання ядерних реакторів з високим ступенем надійності, а також пристосованих до роботи на низькозбагаченому урані.

Важливо налагодити роботу підприємств, які завершуватимуть переробку уранових руд у готове паливо для АЕС. Поки що воно імпортується з Росії, куди надходить руда з українських родовищ. Невирішеними залишаються поховання і утилізація відходів АЕС. Вони зберігають радіоактивність впродовж сотень років, а тому потребують спеціальних сховищ, які поглинають радіацію. Найкращі умови для їх поховання існують у відпрацьованих соляних шахтах, де є стала температура, добра вентиляція.

ІV група – ВЕС, СЕС….     1% від загального виробництва

ОСНОВНІ ПЕРЕВАГИ ТЕХНОЛОГІЇ СЕС:

• безшумність роботи;
• термін роботи сонячних елементів практично необмежений і може становити десятки років;
• перетворення сонячної енергії відбувається в основному за рахунок використання фотоелектричних елементів;
• додаткове або автономне джерело електроенергії приватного будинку;
• можливість отримання "зеленого" тарифу.

НЕДОЛІКИ ТЕХНОЛОГІЇ СЕС:

• залежність від кліматичних характеристик місцевості;
• потреба у великій площі розміщення.

ПЕРЕВАГИ ТЕХНОЛОГІЇ ВЕС:

• енергія вітру невичерпна;
• виробництво електроенергії за допомогою ВЕС не супроводжується небезпечними викидами в атмосферу;
• можливість розміщення у важкодоступних місцях;
• потребують малої площі та вписуються у будь-який ландшафт;
• отримання безкоштовної електричної енергії в довгостроковій перспективі, відсутність витрат на паливо і його доставку;
• автономність – незалежність від стану і роботи зовнішніх електричних мереж.

НЕДОЛІКИ ВЕС:

• шум;
• висока вартість;
• великий термін окупності;
• несталість та нерегульованість вітрового потоку.

V група – ЛЕП

Електроенергія передається на відстань лініями електропередач (ЛЕП). Електростанції України об'єднані в одну енергетичну систему. її формування завершилося на початку 90-х років, коли вона охопила всю територію держави.

Створено надпотужну ЛЕП Донбас-Вінниця-Бурштин, яка проходить через Закарпаття в Угорщину. Друга така лінія ЛЕП з'єднує Хмельницьку та Чорнобильську АЕС, простягається до польського міста Жешува (Ряшева). По них Україна передає за кордон частину виробленої електроенергії.

 ЛЕП  - лінії електропередач, якими передається електроенергія до споживачів. За їх допомогою всі електростанції України об’єднано в одну енергосистему, яка складається з 8 регіональних електроенергетичних систем: Дніпровська, Донбаська, Західна, Кримська, Південна, Південно-Західна, Північна і Центральна

Переваги:

1. Забезпечує безперебійне постачання електроенергії до споживачів;
2. Можливість почергово відключати електростанції для ремонту в разі потреби.

Проблеми:

1. Внаслідок анексії Криму відключена Кримська енергосистема.
2. Донбаська працює з перебоями у зв’язку з військовими діями на сході

8. Прийом «Візуалізація наукових досліджень»(ілюстрація з поясненням)

Альтернативна енергетика сучасності:

• Сонячна енергетика (фотовольтаіка)
• Вітроенергетика
• Хвильова енергетика
• Геотермальна енергетика
• Гідротермальна енергетика океану
• Припливна електроенергетика
• Біопаливо

Альтернативна енергетика майбутнього:

• Сонячна космічна електроенергетика
• Енергія блискавок – «грозова енергетика»
• Енергія солоної води
• Енергія морських течій
• «Зоряні батареї»
• «Сонячна вежа»
• «Дорожна» енергетика

9. Прийом «Мозковий штурм»

У чому полягає негативний вплив на довкілля різних видів діяльності, пов’язаних з виробництвом енергії? На здоров’я людей?

• Видобутком вугілля відкритим способом;
• Спалювання викопного палива;
• Використання атомної енергії;
• Будівництво та експлуатація великих гідроелектростанцій;

10. Прийом «Я – економний господар вдома і в країні». Енергозбереження.

• Завдання. Складіть план економії тепла і поліпшення термоізоляції власної квартири або будинку.(Ів.)
• Завдання. Складіть план економії тепла і електроенергії в Україні.(ІІв.)

V. Узагальнення та закріплення знань.

Завдання. Використовуючи текст – характеристику типів електростанцій, заповніть таблицю

«Порівняльна характеристика різних типів електростанцій».

Розв’язування дилеми:

«Уявіть себе на місці міністра палива та енергетики України. Прем’єр – міністр доручив розробити нову енергетичну стратегію на наступні 20 років».

VІ. Домашнє завдання.

1.Обговоріть з батьками:

• Чи готуєтесь ви вдома до зими? Що треба зробити, щоб не втрачати енергію в оселі взимку?
• Яку техніку ви використовуєте вдома? Звідки вона бере енергію? Чи є можливість зменшити використання енергії?
• Як зекономити енергію, яка йде на освітлення у вашому домі?

2.Перегляньте інформацію у ЗМІ (можливі посилання) та  Презентацію до уроку з відео на моєму блозі й спробувати зробити власні висновки щодо переваг і недоліків різних типів електростанцій:

Блог вчителя географії і економіки Гриценко Олександри Вікторівни «Пізнай свій край, свій рід,..»  Презентація до відеоуроку від 26 листопада, 2018: http://akexgricen.blogspot.com/2018/11/blog-post.html

Відео. Дніпровська ГЕС. Україна. Моя Україна    www.ІІyoutube.com/watch?v=5_UbkxA-4lg

Відео. Принцип дії АЕС: https://www.youtube.com/watch?v=BkY-6U3SH3E

Відео. Запис перших перемовин диспечера ЧАЕС під час аварії

https://www.youtube.com/watch?v=xgrHY_qYo3o

Відео Унікальна для Європи сонячна електростанція України https://www.youtube.com/watch?v=OPR12evy3dQ

Відео. Найпотужніша вітрова електростанція України

https://www.youtube.com/watch?v=2kaAZT0_uZ8

ЗМІ  Частка АЕС і ТЕС в українській електроенергетиці знизиться, https://censor.net.ua/ua/news/3097657/chastka_aes_i_tes_v_ukrayinskiyi_elektroenergetytsi_znyzytsya_zmi

ЗМІ: Як в електроенергетиці України нарешті перейти від виживання до розвитку

https://www.ukrinform.ua/rubric-economy/2461714-ak-v-elektroenergetici-ukraini-naresti-perejti-vid-vizivanna-do-rozvitku.html

 «Зелена» енергетика в Україні: де та скільки вітряків і сонячних панелей слід будувати https://ua.energy/mediya/media-tsentr/zmi-pro-nas/

VІІ. Поточне оцінювання у тестовій формі «Електроенергетика»

1. Найбільшу кількість електроенергії в Україні виробляють:

         А) АЕС;  Б) ГЕС; В) ТЕС; Г) Альтернативні електростанції.

     2. Яка з гідроелектростанцій працює також у режимі гідроаккумулятивної?

         А) Дніпрогес;  Б) Требле-Ріцька; В) Дніпродзержинська; Г) Дністровська;

         Д) Каховська.

      3. Електростанції що характеризуються: високою вартістю будівництва,

          простотою експлуатації, мінімальними витратами праці:

         А) АЕС;  Б) ГЕС; В) ТЕС; Г) Альтернативні електростанції.

      4. Електростанції що характеризуються: роботою тільки в стабільному режимі,

          високими витратами палива, високим негативним впливом на довкілля:

         А) АЕС;  Б) ГЕС; В) ТЕС; Г) Альтернативні електростанції.

      5. Найпотужніша ТЕС, що розташована у Вінницькій області України:

         А) Добротвірська;   Б) Бурштинська; В) Каховська;  Г) Ладижинська.

      6. Каскад ГЕС збудовано на річці:

  А) Сіверський Донець;  Б) Дніпро; В) Дністер; Г) Південний Буг.

      7.Константинівська ГЕС збудована і працює на річці:

   А) Сіверський Донець;  Б) Дніпро; В) Дністер; Г) Південний Буг.

      8. Зараз на Україні діє АЕС:

 А) 5; Б) 2; В) 4; Г) 7; Д) 3.

9. Вироблена електроенергія на великі відстані передається за допомогою:

   А) ЛЕП; Б) ЗЕП; В) АЕП;Г) ТЕП; Д) ТЕЦ.

     10. Тип електростанцій,  які виробляють не тільки електроенергію, а й тепло:

         А) АЕС;  Б) ГЕС; В) ТЕС; Г) ТЕЦ; Д) Альтернативні електростанції.

     11. Співвідношення різних видів палива й виробленої енергії (виробництва) та їх

           використання в господарстві (витрати), називається:

    А) паливним баластом;

    Б) енергетичним балансом;

    В) паливно-енергетичним балансом;

    Г) альтернативним виробництвом енергії і тепла;

    Д) паливно-енергетичним комплексом.

     12. До проблеми, що не характерна для АЕС належить: 

    А) значна кількість витрат палива;

    Б) значна кількість споживання води;

    В) значна кількість шкідливих відходів;

    Г) проблема утилізації відходів.

VІІІ. Корекція й самоперевірка тестів на основі отриманих на уроці знань, рефлексія.