Исследовательский проект рабочей группы энергетиков-экологов: Артемьев Иван Карнаухов Евгений Комяков Алексей Руководитель: Бутковская Наталья Александровна Преподаватель электротехники ГОУ НПО «Профессиональный лицей № 39» Наш город недаром называется Дальнегорск. Он расположен далеко в горах Сихоте-Алинь. Удаленность от ближайшей электростанции на расстояние 700 км, отсутствие крупных автомобильных и железнодорожных дорог повышает энерготариф и значительно снижает уровень жизни населения. Цели и задачи проекта: мы предлагаем построить в городе электростанцию, для этого необходимо: 1. Собрать материал о разных электростанциях, функционирующих в России, рассмотреть достоинства и недостатки каждой из них. 2. Определить, какие электростанции наиболее приемлемы для строительства в нашем городе. 3. Свои выводы и предложения направить в администрацию Дальнегорского городского округа. Формулировка проблемы Город Дальнегорск зажат с обеих сторон горными массивами, поэтому при проектировании электростанции необходимо учесть сложный рельеф местности. На территории города находится крупный горно-химический комбинат, работа которого ухудшает экологическое состояние района. Несколько лет назад в городе уже произошла экологическая катастрофа, тогда в результате вредных выбросов пострадала флора и фауна близлежащих с химкомбинатом территорий. Построенная электростанция должна: - вписаться в общий план застройки города; - не ухудшить экологию Дальнегорского городского округа. Методы, способы, планирование проекта • Необходимо узнать, какие источники энергии положены в основу работы современных электростанций. • Провести сравнительную характеристику различных электростанций, выделить преимущества и недостатки каждой из них, познакомиться с проблемами их работы, выбрать наиболее эффективные и экологически чистые. • Рассмотреть альтернативные источники энергии и возможность их использования в Дальнегорском районе. • Провести обсуждения в рабочих группах, выслушать мнение экономистов и экологов. • Сделать выводы и направить свои рекомендации относительно строительства электростанции в соответствующие инстанции. Получение необходимых сведений. Электроста́нция — совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории. Гидроэлектростанции Ветряные электростанции Теплоэлектростанции Геотермальные электростанции Атомные электростанции Солнечные батареи Схема распределения электроэнергии — электростанции, в качестве источника энергии использующие энергию водного потока. • Для эффективного производства электроэнергии на ГЭС необходимы два основных фактора: гарантированная обеспеченность водой круглый год и возможно большие уклоны реки. Проблемы ГЭС затопление земель, изъятие их из хозяйственного оборота; снижение скорости течения рек, замедление водообмена и самоочищения; изменение микроклимата окружающей территории; подтопление берегов, заболачивание, развитие оползневых процессов. 1. Для создания напора воды необходима мощная, полноводная река. Река Рудная такой не является. 2. И хотя ГЭС имеют немалые преимущества перед тепловыми и атомными электростанциями, так как не нуждаются в топливе и потому вырабатывают более дешевую электроэнергию, мы считаем строительство такой электростанции в Дальнегорске неприемлемым Приливные электростанции На ПЭС происходит преобразование энергии морских приливов в электрическую. Электроэнергия приливных электростанций, в связи с периодичным характером приливов и отливов, может быть использована в энергосистемах лишь дополнительно с энергией основных электростанций, которые восполняют провалы мощности приливных электростанций в течение суток Выводы рабочей группы: Побережье Японского моря не обладает мощными приливами и отливами, энергию которых можно было бы использовать хотя бы периодически. Строительство приливной электростанции на нашем побережье считаем нецелесообразным На ТЭС источником энергии служит топливо: уголь газ нефть, мазут, горючие сланцы. На тепловых электростанциях вырабатывается около 76% электроэнергии, производимой на нашей планете. Проблемы ТЭС • Запасы топлива (угля, нефти, газа и др.) истощаются. • С экологической точки зрения ТЭС является наиболее загрязняющей. Их деятельность неотъемлемо связана со сжиганием огромного количества кислорода и образованием углекислого газа и окислов других химических элементов. В соединении с молекулами воды они образуют кислоты, которые в виде кислотных дождей падают нам на головы. • Не будем забывать и о "парниковом эффекте" - его влияние на изменение климата планеты наблюдается уже сейчас Строительство тепловой электростанции в городе Дальнегорске не считаем возможным по следующим причинам: • Вблизи города нет месторождений полезных ископаемых: угля, торфа, газа, нефти, которые могли бы являться топливом для ТЭС. • Нет железнодорожной линии, по которой можно осуществлять подвоз топлива из других регионов. • Необходимо учитывать и без того неблагоприятную экологическую обстановку в Дальнегорском городском округе. Воздух, почва, вода уже загрязнены отходами крупных промышленных предприятий. • Важно помнить о том, что нашу Землю мы оставляем в наследство своим потомкам. От нас с вами уже сегодня зависит, какой она им достанется. Атомные электростанции Всё большую роль в энергетике играют атомные электростанции. В настоящее время АЭС нашей страны дают около 15,7% электроэнергии. Схема работы АЭС 1. Широкое применение ядерной энергетики позволяет экономить невозобновляемые топливные ресурсы и использовать их более рационально. Так, при производстве 1 трлн кВт электроэнергии, выработанного на АЭС, необходимо было бы сжечь на ТЭС 280 млн т ископаемого топлива. Но, как показала чернобыльская катастрофа, АЭС могут представлять глобальную угрозу. В случае нарушения нормального режима работы аварии на АЭС влекут за собой опасные экологические последствия на обширных территориях, затрагивая огромные массы людей. 2. Дальнегорск находится в 200 км от железнодорожного узла, и поэтому доставка ядерного топлива к атомному реактору будет затруднительна, а подвоз топлива автотранспортом окажется экономически невыгодным. 3. Повторим, что сам город является экологически неблагоприятным и дополнительный фактор риска ему не нужен. АЭС – НЕТ!!! -производят электричество за счет энергии перемещающихся воздушных масс. Ветроэлектростанция состоит из мачты, на вершине которой размещается контейнер с генератором и редуктором. К оси редуктора ветряной электростанции прикреплены лопасти. Контейнер электростанции поворачивается в зависимости от направления ветра. Проблемы ветряных ЭС 1. Строительство, содержание и ремонт ветроустановок, круглосуточно работающих под открытым небом, стоят недёшево. Ветроэлектростанции такой же мощности как ГЭС, ТЭС или АЭС, по сравнению с ними должна занимать очень большую площадь, чтобы как-то компенсировать изменчивость ветра. 2. Недостатком ветроэлектростанций, по мнению экологов, является то, что они мешают полётам птиц и насекомых, отражают радиоволны, вращающимися лопастями, создают помехи приёму радио- и телепередач. Несмотря на перечисленные проблемы, строительство ветроэлектростанции для энергоснабжения города Дальнегорска в районе морского побережья (п. Рудная Пристань), где часто дуют сильные ветры, считаем возможным. В тепловом балансе Земли солнечное излучение играет решающую роль. Интенсивность солнечного излучения в южных районах дает возможность с помощью солнечных батарей получить достаточно высокую температуру рабочего тела для его использования в тепловых установках. Но пока еще электроэнергия, рожденная солнечными лучами, обходится намного дороже, чем получаемая традиционными способами. 1. Солнечная энергетика относится к наиболее материалоемким видам производства энергии. Для увеличения мощности СЭС необходимо установка большого числа зеркал, коллекторов и солнечных батарей гелиостатов, которые должны оборудоваться системой автоматического слежения за положением солнца. 2. Большая рассеянность солнечной энергии и нестабильность её поступления частично компенсируется использованием аккумулирующих устройств. 3. Широта, на которой находится город Дальнегорск позволяет получить достаточно световой энергии для преобразования её в электрическую с использованием в определенное время года, когда световой день имеет наибольшую продолжительность. Поэтому наша группа считает строительство такого типа электростанции в городе вполне приемлемым. Около 4% всех запасов воды на нашей планете сосредоточено под землёй – в толщах горных пород. Воды, температура которых превышает 20 градусов по Цельсию, называют термальными. Нагреваются подземные воды в результате радиоактивных процессов протекающих в недрах земли. Люди научились использовать глубинное тепло Земли в хозяйственных целях. ГеоТЭС устроены относительно просто: здесь нет котельной, оборудования для подачи топлива и многих других приспособлений, необходимых для тепловых электростанций. Поскольку топливо у таких электростанций бесплатное, то и себестоимость вырабатываемой электроэнергии низкая. 1. Строят геотермальные электростанции в районах вулканической деятельности, где на глубине 500 – 1000 метров встречаются бассейны с температурой 150 – 250 градусов Цельсия. 2. Отсутствие таких геотермальных источников в Дальнегорском районе, да и в Приморском крае, делает невозможным строительство подобной электростанции. Изучив особенности работы всех электростанций мы пришли к следующему выводу: 1. В Дальнегорском городском округе мы рекомендуем строительство ветряной или солнечной электростанции, с такой мощностью, чтобы обеспечить бесперебойное электроснабжение и альтернативное теплоснабжение в домах жителей округа. 2. Для экономического развития города Дальнегорска необходимы новые предприятия, дающие рабочие места; 3. На сегодня мы предлагаем для развития нашего города построить электростанцию средней мощности, но, учитывая дальнейшее развитие Дальнегорского городского округа, можно предложить строительство и более мощной солнечной либо ветряной электростанции с целью продажи электроэнергии и использования этих средств на дальнейшее развитие. Да, будет электростанция в городе Дальнегорске! Результат проведенного исследования: • материалы проектной деятельности были опубликованы в лицейской газете «Энергия», выпуск №3 от 5 апреля 2010года, представлены в администрацию Дальнегорского городского округа и вызвали широкое обсуждение. • мы уверены в том, что получив престижную профессию энергетика, в будущем обязательно осуществим свою мечту, претворим в жизнь наш проект, и построим города электростанцию. Состав рабочей группы энергетиков-экологов: Комяков Алексей Карнаухов Евгений Артемьев Иван Авторы проекта обучаются в профессиональном лицее профессии «электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования» на первом курсе. Успешно учатся, участвуют в конкурсах профессионального мастерства, овладевают современной компьютерной техникой, интересуются всем тем, что связано с их будущей профессией. Руководитель проекта Бутковская Наталья Александровна преподаватель электротехники высшей квалификационной категории 1. Беспалов П.В.Компьютерная компетентность в контексте личностно-ориентированного обучения//Педагогика. №4, 2003. 2. М. А. Виленский. Научно-технический прогресс: социальноэкономические аспекты – М.: Знание 2005 3. Полат Е.С. "Новые педагогические и информационные технологии в системе образования", М., “Академия”, 2000. 4. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии. – М.: Просвещение, 1998. 5. Стратегия модернизации содержания общего образования: Материалы для разработки документов по обновлению общего образования. М. МинОбр. 2001. 6. Шевченко С.Д. Школьный урок: как научить каждого. – М.: Просвещение, 1991. 7. Якиманская И.С. Личностно ориентированное обучение в современной школе. М., 1996. Энциклопедия для детей. Т.14. Техника /Глав. ред. М. Д. Аксёнова. – М.:Аванта+, 2001 8. Альтернативная_энергетика ru.wikipedia.org/wiki/ 9. Ветроэнергетика-энергетика будущего http://www.cyinvest.ru/ubscribe/subscribe_ru 10. Ветротурбины -http://webua.net/windpw/wt100.htm