Урок "Електроенергетика України"

Тема уроку. Електроенергетика України                                          9 клас

Знанієвий компонент: вивчає особливості та галузеву структуру електроенергетики України; розширює знання з теми паливно-енергетичний комплекс; називає типи електростанцій за джерелом енергетичних ресурсів, шляхи енергозбереження; пояснює розміщення енергогенеруючих потужностей в Україні

Діяльнісний компонент: знаходить і показує на картах різного масштабу: ТЕС: Запорізька, Зміївська, Придніпровська, Трипільська, Слов’янська, Ладижинська, Бурштинська; ГЕС (ГАЕС): каскад ГЕС на Дніпрі, Дністровська, Ташлицька; АЕС: Запорізька, Південноукраїнська, Рівненська, Хмельницька; порівнює структуру виробництва електроенергії в Україні; опрацьовує різноманітні джерела знань та робить висновки; критично та логічно мислить; працює в групі та презентує результати

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 електростанці; проблеми, які постають перед електроенергетикою та шляхи їх вирішення; висловлює і аргументує свою думку; раціонально ставиться до ресурсів, визначає стійку потребу у сталому розвитку суспільства.

Наскрізні змістові лінії: екологічна безпека та сталий розвиток; громадянська відповідальність; здоров'я і безпека; підприємливість і фінансова грамотність

Компетентності: спілкування рідною мовою; екологічна; інформаційно-комунікаційна; навчання впродовж життя; в галузі природничих наук

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

Тип уроку: урок розвитку критичного мислення

І. Організація класу.

ІІ. Виклик. Вступна частина уроку

Що ви  знаєте про електроенергетику ?

До якого сектору господарства належить електроенергетика?

Які існують типи електростанцій за джерелами енергетичних ресурсів?

Що є основним продуктом виробництва електростанцій?

Завдяки чому виробництва об’єднуються у єдину систему, а споживач отримує електроенергію?

Що розуміють під паливно-енергетичним балансом ?

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Розповідь вчителя.  Щороку 22 грудня в день зимового сонцестояння в Україні святкується День енергетика. Символічно, що свято співпадає з найкоротшим днем і найдовшою ніччю в році, коли робота енергетиків найбільш помітна.

Чому ця галузь характерна для в усіх країн світу?

Якими підприємствами представлена електроенергетика у вашому місті?

Прийом «Випереджальне завдання»

Обрахуємо 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. У чому відрізняються добові, сезонні коливання в споживанні електроенергії? Коли виникає добовий пік електронавантаження?

ІІІ. Осмислення. Основна частина уроку.

1.Вчитель.Підприємства електроенергетики свого регіону.

Середньодніпровська ГЕС (до 2016р. Дніпродзержинська)— є 4-м ступенем середньої частини каскаду гідроелектростанцій на р. Дніпро. Утворює Кам'янське водосховище. Розташована у м. Кам'янське. Середньорічне виробництво електроенергії Середньодніпровською ГЕС дорівнює 1328 млн. кВт.г. при напорі 10,5м.

Енергосистема України Об'є́днана енергети́чна систе́ма Украї́ни— сукупність електростанцій, електричних і теплових мереж, інших об'єктів електроенергетики, що об'єднані спільним режимом виробництва, передачі та розподілу електричної й теплової енергії за їх централізованого управління. Див. стор. 101,102

2.Етап проектування.

Вчитель: «До слова «Електроенергетика» складіть хмару зі слів, які відповідають на запитання «Що знаю?»-«Що хочу знати?»-«Що дізнався нового?»

3.Брифінг

Білий – фокусування уваги на інформації (аналіз відомих фактів та цифр, а також оцінка того, яких відомостей не вистачає та з яких джерел їх можна отримати).

Типи електричних станцій розрізняють за джерелом виробництва електричного струму й поділяють на: див.стор.102, мал. 51 та карта атласу «Електроенергетика України»

атомні — АЕС (використовують збагачений уран чи плутоній) 53%

теплові — ТЕС (нафту, вугілля, газ, горючі сланці, торф) 37%

гідравлічні — ГЕС і гідроакумулючі — ГАЕС (потік води) 5.2% (всі)

сонячні — СЕС (сонячне випромінення) 3.6% (всі)

вітрові — ВЕС (енергія вітру),

біомаса, блок-станції 1,2%

припливні — ПЕС (енергія морських хвиль),

геотермальні — ГТЕС (енергія тепла надр Землі)

Вчитель: «Проаналізуйте мал. 51 стор.102. Чи присутні зміни в структурі виробництва електроенергії з 2015 року?»

Чому останніми роками виробництво електроенергії в Україні зменшується?

Червоний – увага до емоцій, відчуттів та інтуїції. Не вдаючись у подробиці та міркування, на цьому етапі висловлюються всі інтуїтивні здогадки.

Переваги АЕС

Виробляє найдешевший електричний струм.

Має великі встановлені потужності з виробництва й найменшу вагу енергоносія.

Стабільне у значних обсягах виробництво електричного струму мало залежить від погодних умов.

Вчитель: «Проаналізувавши переваги, назвіть головні чинники розміщення атомних електростанцій. За допомогою атласу назвіть чотири діючих атомних електростанцій в Україні»

Переваги ТЕС

Швидко будуються

Будівництво ТЕС дешевше  ніж ГЕС і АЕС

Посідає друге місце серед усіх електростанцій за ефективністю виробництва електроенергії з незначною вартістю.

Вчитель: «Використавши карту атласу, назвіть найбільші теплові електростанції в різних частинах країни. Завдяки яким чинникам ці підприємства з’явилися в цих районах?»

Переваги ГЕС

Невичерпність енергоносія та його дешевизна

Відрізняється легкістю запуску та швидким виходом на максимальну потужність

ГАЕС — єдиний промисловий виробник електричного струму, який може «накопичувати» електроенергію.

Вчитель: «Покажіть на настінній карті «Електроенергетика» ГЕС. Від чого залежить наявність такого типу електростанцій в країні?»

Переваги ВЕС

Невичерпність енергоносія, його безкоштовність, невисока вартість будівництва й експлуатації,  відсутність відходів виробництва.

Переваги СЕС

Невичерпність енергоносія, його безкоштовність, відсутність шкідливих викидів і відходів.

Не потребує транспортування пального та, у разі аварії чи катастрофи, зумовлює незначні збитки.

Вчитель: «Використавши мал. 53,54 стор.105 ,дайте відповідь на запитання: В яких областях України побудовані СЕС і чому? Які області України мають більше переваг в виробництві відновлюваної енергії? Чому? »

Чорний – оцінка ситуації з точки зору наявності недоліків, ризиків та загроз її розвитку.

Недоліки АЕС

Висока вартість будівництва та демонтажу.

Відсутність надійних довготривалих технологій зберігання відходів ядерного пального й демонтажу зони реактора.

Великі збитки та втрати в результаті аварій і катастроф.

Недоліки ТЕС

Потребують  більше  працівників

Постійний  видобуток  і  транспортування палива

Собівартість  електростанції  велика

Завдають  шкоду  навколишньому  середовищу

Недоліки ГЕС

Тривалі  терміни  і  висока  вартість  будівництва

Створення  ГЕС  на  рівнинних  річках  привело  до  затоплення  площ, уповільнення  стоку, забруднення  водойм, заболочення прибережних  територій.

Недоліки ВЕС

Невелика їх потужність.

Виробництво електричного струму нестабільне через високу залежність від швидкості та напрямку вітру.

У нормальному режимі експлуатації створює багато шуму та є небезпечним для птахів і кажанів.

Висока вартість «зеленої» електроенергії в Україні.

Недоліки СЕС

Повністю залежить від погодних умов і прозорості

атмосферного повітря.

Займає великі площі під самою станцією.

Зумовлює зростання температури атмосферного повітря.

Висока  вартість будівництва. Висока вартість «зеленої» електроенергії в Україні.

Жовтий – дослідження можливих успіхів, пошук переваг та оптимістичний прогноз події/ідеї/ситуації, яка розглядається.

Програма GIZ Федеральне міністерство екології, охорони природи і безпеки ядерних реакторів Німеччини IRENA Міжнародне агентство з відновлюваної енергетики REMAP –2030 Перспективи розвитку відновлюваної енергетики в Україні до 2030 року квітень 2015

За останні роки Україна значно просунулася у плануванні майбутнього енергетичної системи і у розробці політики в сфері відновлюваної енергетики. Збільшення використання енергії з відновлюваних джерел, заплановане до 2030 року, дозволить скороти сукупні витрати енергетичної системи України.

частка енергії з відновлюваних джерелу загальному кінцевому енергоспоживанні(ЗКЕ) збільшиться з 3% у 2009 році (базовий рік згідно з НПДВЕ) до 13,2% у 2030 році. Але цей показник можливо довести і до 21,8%, якщо скористатися опціями, визначеними в цьому дослідженні.

73% потенціалу енергії з відновлюваних джерелу 2030 році припадатиме на теплоенергетику, 20% -на електроенергетику та 7% -на транспорт. Майже 80% сукупного кінцевого потенціалу енергії з відновлюваних джерел припадає на технології використання біомаси, у т .ч. для опалення будівель та промислових установок (включаючи централізоване теплопостачання), виробництва електроенергії та у вигляді палива для транспорту.

Відновлювана енергетика відіграє критично важливу роль у реалізації Україною стратегічних цілей в сфері енергетики, але також необхідно враховувати і потенціал, наявний у сфері енергоефективності, який, зокрема, можливо використати задля скорочення споживання природного газу.

Зелений – пошук альтернатив, генерація ідей, модифікація вже наявних напрацювань.

Дослідження показали, що крапля води об'ємом в 100 мікролітрів може дати напругу більше 140 вольт Вченим з Гонконгу вдалося розробити спеціальний генератор, який допомагає здобувати електроенергію з дощу. Відзначається, що подібний генератор видає напругу в 140 вольт всього лише з однієї дощової краплі. Цього навіть вистачить для роботи 100 маленьких світлодіодних лампочок. Як розповідають дослідники, конструкція в генераторі містить алюмінієвий електрод і оксид індію-олова в якості іншого електрода, покритого політетрафторетіленом. Коли крапля дощу потрапляє на матеріал, два електроди створюють замкнуту ланцюг і це дозволяє зарядів текти як електрики. При цьому пристрій може витримати проливний дощ.

"Значимість цієї технології полягає в тому, що на кожну краплю падаючого дощу доводиться більше електричної потужності, що робить пристрій набагато більш ефективним при перетворенні енергії з падаючих крапель в електрику", - говорить співавтор дослідження і професор хімії з університету Небраски-Лінкольна Сяо Чен Цзен .

Синій – управління процесом дискусії, підбиття підсумків і обговорення користі та ефективності методу в конкретних умовах.

Ста́лий ро́звиток (англ. Sustainable development) — загальна концепція стосовно необхідності встановлення балансу між задовільненням сучасних потреб людства і захистом інтересів майбутніх поколінь, включаючи їх потребу в безпечному і здоровому довкіллі, енергозбереження.

Кімнату було освітлено лампою розжарювання потужністю 100 Ватт. Її змінили на світлодіодні лампи загальною потужністю 14 Ватт. Яку суму грошей можна зекономити за рік, за умови, що світло буде увімкнуте в середньому 5 годин на добу? (ціна електроенергії – 90 коп. за 1кВт/год.)

100 Вт - 14 Вт =86 Вт

86 Вт * 5 год =430 Вт

430 Вт * 365днів =116800 Вт =157 кВт

157 кВт * 0,90 грн = 141 грн. 30 коп

Економимо електрику, тепло і енергоресурси!

1.Не вмикайте світло без потреби.

2.Відключайте на ніч електроприлади від мережі.

3.Вмикайте техніку тільки тоді, коли це потрібно. 

4.Використовуйте пральну машину при повно­му завантаженні

5.Налаштуйте пральну машину на оптимально прийнятну меншу температуру.

6.Не забувайте розморожувати холодильник.

7.Використовуйте ваш холодильник ефективніше.

8.Готувати їжу, економлячи при цьому енергію.

9.Встановлюємо енергозберігаючі лампи.

10.Уникайте зайвого насичення домашнього господарств електричними пристроями.

11.Виїжджаючи у відпустку,  вимикайте з мережі телевізор,

пральну машину та інші прилади.

12.Вимикайте з мережі зарядні пристрої для мобільного телефону.

ІV. Рефлексія. Вчитель: Зачитати з хмари

«Що вивчили на уроці? Що дізнався нового?»

V. Підсумок. Головне на сторінці. 106

ДЗ параграф 22, запитання стор.106, виконати П/р № 5.1