Конспект урока географии "Неисчерпаемые природные ресурсы" (10 класс)

Задания практикума

1.  Изучите текст учебника стр. 41, дополнительный материал.

2.              Выявите районы, имеющие условия для развития энергетики на основе данного источника.

3.              Выделите страны, использующие данный вид энергии, обозначьте их на контурной карте в тренажере.

4.              Сформулируйте проблемы и перспективы развития данного вида энергетики.

5.              Заполните таблицу

6.   Постройте диаграмму «Страны- лидеры в производстве электроэнергии их нетрадиционных источников», используя следующие статистические данные.

Странами-лидерами в развитии производства энергии из нетрадиционных источников являются Исландия (около 25%, в основном используется Энергия геотермальных источников), Дания (20,6%, основной источник - энергия ветра), Португалия (18%), основные источники - энергия волн, солнца и ветра), Испания (17,7%, основной источник - солнечная энергия) и Новая Зеландия (15,1%, в основном используется энергия геотермальных источников и ветра).

Энергия Солнца

Солнце изливает на Землю океан энергии. Человек буквально купается в этом океане, энергия везде. Солнечная энергия доступна всем и каждому. Ее практически сколько угодно. Она экологична - ничего не загрязняет, ничего не нарушает, она дает жизнь всему сущему на Земле. Больше того, эта энергия даровая, но при всех своих достоинствах и самая дорогая. Именно поэтому солнечные электростанции не так распространены, как электростанции других видов. Идет работа, идут оценки. Пока они, надо признать, не в пользу солнечных электростанций: сегодня эти сооружения все еще относятся к наиболее сложным и самым дорогостоящим техническим методам получения гелиоэнергии. Но может создаться такое положение в мире, когда относительная дороговизна солнечной энергии будет не самым большим ее недостатком. Речь идет о «тепловом загрязнении» планеты вследствие гигантского масштаба потреблении энергии. Необратимые последствия, утверждают ученые, наступят, если потребление энергии превысит сегодняшний уровень в сто раз. Упускать этого из виду никак нельзя. Вывод же ученых таков: на определенном этапе развития цивилизации крупномасштабное использование экологически чистой солнечной энергии становится полностью необходимым. Но это не значит, что у гелиоэнергетики нет противников. Вот их резоны: из-за низкой плотности солнечного излучения установка аппаратуры для его улавливания приведет к изъятию из землепользования огромных полезных площадей, не считая крайней дороговизны оборудования и материалов. Пока же предстоит еще долгий путь, прежде чем удастся вырабатывать из солнечных лучей электроэнергию, сравнимую по стоимости с производимой за счет сжигания традиционного ископаемого топлива. Разумеется, нереально в таких условиях рассчитывать хотя бы в обозримом будущем перевести всю энергетику на'гелиотехнику. Пока ее удел - набирать мощности и снижать стоимость своего киловатт-часа. При этом не стоит забывать, что с точки зрения экологии солнечная энергия действительно идеальна, поскольку не нарушает равновесия в природе. Наиболее преуспели в гелиоэнергетике США, Франция, Япония, Италия, Бразилия. Построена солнечная электростанция в Крыму (Украина).^,

Энергия ветра

Уже очень давно, видя, какие разрушения могут приносить бури и ураганы, человек задумывался над тем, нельзя ли использовать энергию ветра.

Ветряные мельницы с крыльями-парусами из ткани первыми начали сооружать древние персы свыше 1,5 тыс. лет назад. В дальнейшем ветряные мельницы совершенствовались. В Европе они не только мололи муку, но и откачивали воду, сбивали масло, как, например в Голландии. Первый электрогенератор был сконструирован в Дании в 1890 г. Через 20 лет в стране работали уже сотни подобных установок.

Энергия ветра очень велика. Ее запасы по оценкам Всемирной метеорологической организации, составляют 170 трлн кВт-ч в год. Эту энергию можно получать, не загрязняя окружающую среду. Но у ветра есть два существенных недостатка: его энергия сильно рассеяна в пространстве и он непредсказуем - часто меняет направление, вдруг затихает даже в самых ветреных районах земного шара, а иногда достигает такой силы, что ломают ветряки.

Строительство, содержание, ремонт ветроустановок, круглосуточно работающих в любую погоду под открытым небом, стоит недешево. Ветроэлектростанция такой же мощности, как ГЭС, ТЭЦ или АЭС, по сравнению с ними должна занимать большую площадь. К тому же ветроэлектростанции небезвредны: они мешают полетам птиц и насекомых, шумят, отражают радиоволны вращающимися лопастями, создавая помехи приему телепередач в близлежащих населенных пунктах.

Сейчас в мире работает более 30 тыс. ветроустановок различной мощности. Германия получает от ветра 10% своей электроэнергии, а всей Западной Европе ветер дает 2500 МВт электроэнергии. По мере того как ветряные электростанции окупаются, а их конструкции совершенствуются, цена воздушного электричества падает. Так, в 1993 г. во Франции себестоимость 1 кВт-ч электроэнергии, полученной на ветростанции, равнялась 40 сантимам, а к 2000 году она снизилась в 1,5 раза. Правда энергия АЭС обходится всего в 12 сантимов за 1 кВт-ч.

Небольшие ветровые электростанции работают почти во всех странах мира. Конструированием и промышленным выпуском современных ветряных установок занимаются сейчас Франция, Дания, США, Великобритания, Италия. Очень важной проблемой в использовании энергии ветра является малое содержание энергии в единице объема, непостоянство силы и направления ветра, поэтому перспективно использовать ветер в странах, находящихся в районах постоянных направлений ветра.

Энергия приливов

Океан - гигантский аккумулятор и трансформатор солнечной энергии, преобразуемой в энергию

течений, тепла и ветров. Энергия приливов - результат действия приливообразующих сил Луны и

Солнца.

Энергетические   ресурсы   океана   представляют   большую   ценность   как   возобновляемые   и практически неисчерпаемые. Опыт эксплуатации уже действующих систем океанской энергетики показывает,   что   они   не   приносят  какого-либо   ощутимого   ущерба  океанской   среде.   При проектировании будущих систем океанской энергетики тщательно исследуется их воздействие на экологию.

Уровень воды на морских побережьях в течение суток меняется три раза. Такие колебания особо

заметны в заливах и устьях рек, впадающих в море. Древние греки объясняли колебание уровня

воды волей повелителя морей Посейдона. В XVIII в. английский физик Исаак Ньютон разгадал

тайну морских приливов и отливов: огромные массы воды в мировом океане приводятся в

движение силами притяжения Луны и Солнца. Через каждые 6 ч 12 мин прилив сменяется

отливом. Максимальная амплитуда приливов в разных местах нашей планеты неодинакова и

составляет от 4 до 20 м.

Первая приливная электростанция мощностью 240 МВт была пущена в 1966 г. во Франции в устье

реки Ране, впадающей в Ла-Манш, где средняя амплитуда приливов составляет 8,4 м. 24

гидроагрегата ПЭС вырабатывают в среднем за год 502 млн. кВт. час электроэнергии. Для этой

станции разработан приливный капсульный агрегат, позволяющий осуществлять три прямых и

три обратных режима работы: как генератор, как насос и как водопропускное отверстие, что

обеспечивает эффективную эксплуатацию ПЭС. По оценкам специалистов, ПЭС на реке Ране

экономически оправдана, годовые издержки эксплуатации ниже, чем на гидроэлектростанциях, и

составляют 4% капитальных вложений. Электростанция входит в энергосистему Франции и

эффективно используется.

В 1968 г. на Баренцевом море, недалеко от Мурманска, вступила в строй опытно-промышленная

ПЭС проектной мощностью 800 кВт. Место ее строительства - Кислая Губа.

Работы в этой области ведутся и за рубежом. В 1985 г. пущена в эксплуатацию ПЭС в заливе

Фанди в Канаде мощностью 20 МВт (амплитуда приливов здесь составляет 19,6 м). В Китае

построены три приливные электростанции небольшой мощности.

С    точки    зрения    экологии    ПЭС    имеет    бесспорное    преимущество    перед    тепловыми электростанциями, сжигающими нефть и каменный уголь. Благоприятные предпосылки для более широкого  использования  энергий  морских  приливов  связаны  с  возможностью  применения недавно созданной трубы Горлова, которая позволяет сооружать ПЭС без плотин, сокращая расходы на их строительство. Первые бесплотинные ПЭС намечено соорудить в ближайшие годы в Южной Корее.

Геотермальная энергия

Около 4% всех запасом воды на нашей планете сосредоточено под землей - в толщах горных пород. Воды, температура которых превышает 20° С, называют термальными (от греч. «терме» -«тепло», «жар»). Нагреваются подземные озера и реки в результате радиоактивных процессов и химических реакций, протекающих в недрах Земли. В районах вулканической деятельности на глубине 500-1000 м встречаются бассейны с температурой 150-250 °С; вода в них находится под большим давлением и, поэтому не кипит. В горных областях термальные воды нередко выходят на поверхность в виде горячих источников с температурой до 90 °С.

Люди научились использовать глубинное тепло Земли в хозяйственных целях. В странах, где термальные воды подходят близко к поверхности, сооружают геотермальные электростанции (геоТЭС). Они преобразуют тепловую энергию подземных источников в электрическую. В России первая геоТЭС мощностью 5 МВт была построена в 1966 г. на юге Камчатки, в долине реки Паужетка, в районе вулканов Кошелева и Кабального. В 1980 г. ее мощность составляла уже 11 МВт. В Италии, в районах Ландерелло, Монте-Амиата и Травеле, работают 11 таких станций общей мощностью 384 МВт. ГеоТЭС действуют также в США (в Калифорнии, в Долине Больших Гейзеров), Исландии (у озера Миватн), Новой Зеландии (в районе Уайракеи), Мексике и Японии. Геотермальные станции устроены относительно просто: здесь нет котельной, оборудования для подачи топлива, золоулавливателей и многих других приспособлений, необходимых для обычных тепловых электростанций. Постольку топливо у геоТЭС бесплатное, то и себестоимость вырабатываемой электроэнергии в несколько раз ниже.

В России, Болгарии, Венгрии, Грузии, Исландии, США, Японии и других странах термальными водами обогревают здания, теплицы, парники, плавательные бассейны. А столица Исландии Рейкьявик получает тепло исключительно от горячих подземных источников. Все более глубокий интерес в современном  Мире проявляется к практическому применению геотермальной энергии, использованию тепла Земли. Она находит двоякое применение. Во-первых — подача горячих подземных вод для обогрева зданий и теплиц. В наши дни наибольшее значение этот путь имеет для Исландии. Для этой цели в столице государства Рейкьявике начиная с 30-х годов создана система трубопроводов, по которым вода подается потребителям. Благодаря геотермальной энергии, которая идет на отопление теплиц, Исландия полностью обеспечивает себя яблоками, помидорами и даже дынями и бананами. Во-вторых, применять геотермальную энергию можно путем строительства геотермальных станций. Самые крупные из них построены в США, на Филиппинах, в Мексике, Италии; Японии, Новой Зеландии, России (в Долине Гейзеров на Камчатке).

Картографические источники

Энергия приливов

Энергия ветра

Геотермальная энергия

Климатические, космические ресурсы, нетрадиционные источники энергии.