Презентация исследовательской работы на тему: "Использование природных ресурсов. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии"

• 1 слайд

  Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
  Дивинская средняя общеобразовательная школа
  
  
  Индивидуальный творческий проект
  
  «Использование природных ресурсов.
  Нетрадиционные возобновляемые источники энергии»
  Выполнила: Денисова Влада Руслановна,
  обучающаяся 11 класса
  
  Руководитель: Орлова Елена Александровна,
  учитель 1 квалификационной категории,
  учитель физики
  д. Плоское
  2013г.
  XΙX областной конкурс
  «Информационные технологии в образовании»
  

• 2 слайд

  Содержание
  Цели и задачи проекта
  Нетрадиционные возобновляемые
  источники энергии
  Применение нетрадиционных возобновляемых источников энергии в Починковском районе Смоленской области
  Выводы
  

• 3 слайд

  Цель: рассмотреть роль нетрадиционно возобновляемых источников энергии и их влияние на экономическое использованию природных ресурсов.
  
  Задачи:
  1. Изучить материал о роли нетрадиционных
  возобновляемых источников энергии;
  2. Исследовать использование природных ресурсов
  населённого пункта;
  3. Провести некоторые расчёты эффективного
  использования нетрадиционно возобновляемых источников энергии;
  4. Проанализировать полученную информацию,
  сделать выводы о роли нетрадиционно возобновляемых источников энергии и их влиянии на экономическое использовании природных ресурсов нашей местности.
  
  Использование природных ресурсов.
  Нетрадиционные возобновляемые источники энергии
  

• 4 слайд

  Нетрадиционные возобновляемые источники энергии
  Человечество, вступив на порог XXI века, оказалось у черты, за которой неотвратимо приближается время энергетического голода. Разведанные в прошлом и активно разрабатываемые в настоящее время, не восполняемые Природой месторождения нефти и газа практически исчерпали свои запасы. Дальнейшая эксплуатация их требует огромных, всё возрастающих, как физических, так и финансовых затрат.
  Возобновляемая энергия – это внутренний ресурс любой страны, имеющий потенциал, достаточный для производства энергии, необходимой для полного или частичного обеспечения страны энергией. Над странами, которые зависят от импорта ресурсов ископаемого топлива, постоянно висит угроза резкого повышения стоимости импортированного топлива (главным образом, на нефть). Это особенно актуально для развивающихся стран, где оплата импорта нефти ежегодно увеличивает и так уже огромные размеры внешнего долга.
  

• 5 слайд

  «Россия должна стать инициатором и «законодателем мод» в энергетических инновациях, в новых технологиях преобразования энергии, в поиске современных форм ресурсо- и недропользования.
  Россия может и должна стать альтернативным мировым энергетическим центром…»
  В.В. Путин
  
  (Выступление президента России В.В. Путина
  на Международном эколого-энергетическом форуме)
  Президент России
  В.В. Путин
  

• 6 слайд

  
  
  Основные причины скорейшего перехода
  к нетрадиционно возобновляемым источникам энергии
  - глобально-экологическая -
  - политическая -
  - экономическая -
  - социальная -
  - эволюционно-историческая -
  

• 7 слайд

  
  
  Глобально-экологическая причина
  перехода к нетрадиционно возобновляемым
  источникам энергии
  Сегодня общеизвестен и доказан факт пагубного влияния на окружающую среду традиционных энергодобывающих технологий (в т.ч. ядерных и термоядерных), их применение неизбежно ведет к катастрофическому изменению климата уже в первых десятилетиях XXI века.
  

• 8 слайд

  
  
  Политическая причина
  перехода к нетрадиционно возобновляемым
  источникам энергии
  Та страна, которая первой в полной мере освоит альтернативную энергетику, способна претендовать на мировое первенство и фактически диктовать цены на топливные ресурсы.
  

• 9 слайд

  
  
  Экономическая причина
  перехода к нетрадиционно возобновляемым
  источникам энергии
  Переход на альтернативные технологии в энергетике позволит сохранить топливные ресурсы страны для переработки в химической и других отраслях промышленности. Кроме того, стоимость энергии, производимой многими альтернативными источниками, уже сегодня ниже стоимости энергии из традиционных источников, да и сроки окупаемости строительства альтернативных электростанций существенно короче. Цены на альтернативную энергию снижаются, на традиционную – постоянно растут.
  

• 10 слайд

  
  
  Социальная причина
  перехода к нетрадиционно возобновляемым
  источникам энергии
  Численность и плотность населения постоянно растут. При этом трудно найти районы строительства АЭС, ГРЭС, где производство энергии было бы рентабельно и безопасно для окружающей среды. Общеизвестны факты роста онкологических и других тяжелых заболеваний в районах расположения АЭС, крупных ГРЭС, предприятий топливно-энергетического комплекса, хорошо известен вред, наносимый гигантскими равнинными ГЭС, – всё это увеличивает социальную напряженность.
  

• 11 слайд

  
  
  Эволюционно-историческая причина
  перехода к нетрадиционно возобновляемым
  источникам энергии
  В связи с ограниченностью топливных ресурсов на Земле, а также экспоненциальным нарастанием катастрофических изменений в атмосфере и биосфере планеты существующая традиционная энергетика представляется тупиковой; для эволюционного развития общества необходимо немедленно начать постепенный переход на альтернативные источники энергии.
  

• 12 слайд

  
  
  
  Солнечная энергетика
  Геотермальная энергия
  Энергия приливов и отливов
  Ветроэнергетика
  Гидроаккумули-рующая энергия
  Водородная энергетика
  Биотопливо
  Нетрадиционные возобновляемые
  источники энергии
  

• 13 слайд

  Солнечная энергетика
  Солнечная энергетика – непосредственное использование солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде.
  Является экологически чистой, то есть не приносит вред окружающей среде.
  

• 14 слайд

  Способы получения электричества и тепла
  Из солнечного излучения:
  - с помощью фотоэлементов.
  - с помощью тепловых машин:
  паровые машины (поршневые или турбинные)
  двигатель Стирлинга
  
  Гелиотермальная энергетика: нагревание поверхности, поглощающей солнечные лучи и последующее распределение и использование тепла (фокусирование солнечного излучения на сосуде с водой для последующего использования нагретой воды в отоплении или в паровых электрогенераторах).
  
  Термовоздушные электростанции: преобразование солнечной энергию в энергию воздушного потока, направляемого на турбогенератор
  
  Солнечные аэростатные электростанции: генерация водяного пара внутри баллона аэростата за счет нагрева солнечным излучением поверхности аэростата, покрытой селективно-поглощающим покрытием. Преимущество — запаса пара в баллоне достаточно для работы электростанции в темное время суток и в ненастную погоду.
  

• 15 слайд

  Использования солнечной энергии
  Солнце можно использовать и как источник энергии для транспортных средств. В Австралии уже 19 лет проводятся ежегодные гонки на солнечных электромобилях на трассе между городами Дарвин и Аделаида
  (3000 км).
  В 1990 году компания Sanyo построила самолет на солнечных батареях.
  

• 16 слайд

  Вблизи голландского городка Херхюговарда создан экспериментальный район «Город солнца». Крыши домов здесь покрыты солнечными панелями. Дом на снимке вырабатывает до 25 кВт. Общую мощность «Города солнца» планируется довести до 5 МВт. Такие дома становятся автономными от системы.
  Сфокусированный СВЧ-луч может передавать собранную солнечными батареями энергию на Землю, а может снабжать ею космические корабли. В отличие от солнечного света этот СВЧ-луч при «пробое» атмосферы потеряет не более 2% энергии. Недавно задумку воскресил Дэвид Крисвелл.
  Использования солнечной энергии
  

• 17 слайд

  В Нью-Йорке солнечную энергию используют даже мусорщики. Здесь в двух районах уже полтора года действуют интеллектуальные солнечные контейнеры для мусора – BigBelly. Используя энергию света, преобразованную в электричество кремниевыми фотоэлементами они утрамбовывают содержимое.
  Использования солнечной энергии
  

• 18 слайд

  Солнечная установка мощностью 1 кВт сегодня, например, в США стоит примерно 3 000 долларов. Однако окупается она только на 14-15-м году работы, а это, по сравнению с теми же тепловыми электростанциями, непозволительно долго. Поэтому для преобразования солнечной энергии в электрическую в промышленных масштабах сейчас невыгодно.
  Первая промышленная солнечная электростанция была построена в 1985 году в СССР в Крыму, недалеко от города Щелкано. СЭС-5 имела пиковую мощность 5 МВт. Столько же, сколько у первого ядерного реактора. За 10 лет работы она выработала всего 2 миллиона кВт. час электроэнергии, однако стоимость ее электричества оказалась довольно высокой, и в середине 90-х ее закрыли.
  

• 19 слайд

  
  Ветроэнергетика — отрасль энергетики, специализирующаяся на использовании энергии ветра — кинетической энергии воздушных масс в атмосфере.
  Ветроэнергетика
  

• 20 слайд

  Энергию ветра относят к возобновляемым видам энергии, так как она является следствием деятельности солнца. Ветроэнергетика является бурно развивающейся отраслью.
  Ветроэнергетика
  

• 21 слайд

  Ветродвигатели с вертикальной осью вращения (карусельные)
  Ветродвигатели с горизонтальной осью вращения (крыльчатые)
  Типы ветродвигателей
  

• 22 слайд

  Для крыльчатых ветродвигателей, наибольшая эффективность которых достигается при действии потока воздуха перпендикулярно к плоскости вращения лопастей-крыльев, требуется устройство автоматического поворота оси вращения.
  С этой целью применяют крыло-стабилизатор.
  Карусельные ветродвигатели обладают тем преимуществом, что могут работать, при любом направлении ветра не изменяя своего положения.
  Коэффициент использования энергии ветра у крыльчатых ветродвигателей намного выше чем у карусельных.
  Крыльчатые ветродвигатели
  

• 23 слайд

  Различие в аэродинамике, даёт карусельным установкам преимущество, в сравнении с традиционными ветряками. При увеличении скорости ветра, они быстро наращивают силу тяги, после чего, скорость вращения стабилизируется.
  Карусельные ветродвигатели — тихоходны и это позволяет использовать простые электрические схемы, например, с асинхронным генератором, без риска потерпеть аварию, при случайном порыве ветра.
  Карусельный лопастный ветродвигатель наиболее прост в эксплуатации. Его конструкция обеспечивает максимальный момент, при запуске ветродвигателя и автоматическое саморегулирование максимальной скорости вращения в процессе работы.
  Карусельные ветродвигатели
  

• 24 слайд

  Использование энергии ветра в мире
  

• 25 слайд

  Под влиянием приливообразующих сил Луны и Солнца в океанах и морях возбуждаются приливы.
  Они проявляются в периодических колебаниях уровня воды и в ее горизонтальном перемещении (приливные течения).
  В соответствии с этим энергия приливов складывается из потенциальной энергии воды, выведенной из положения равновесия, и из кинетической энергии движущейся воды.
  При расчетах энергетических ресурсов Мирового океана для их использования в конкретных целях, например для производства электроэнергии, вся энергия приливов оценивается в 1 млрд. кВт, тогда как суммарная энергия всех рек земного шара равна 850 млн. кВт. Колоссальные энергетические мощности океанов и морей представляют собой очень большую природную ценность для человека.
  Энергия приливов и отливов
  

• 26 слайд

  ПЭС – это особый вид гидроэлектростанции, преобразующая энергию морских приливов в электрическую.
  Первая приливная электростанция
  в Северной Ирландии
  Приливная электростанция ПЭС
  

• 27 слайд

  Первая в мире приливная электростанция была построена во Франции в 1966 году. Сооружена в устье реки Ранс в области Бретань. Перепад высот прилива и отлива в этом месте составляет от 12 до 18 метров.
  Приливной электростанции является одним из туристических центров, которая привлекает 200000 посетителей в год.
  ПЭС «Ля Ранс»
  

• 28 слайд

  ПЭС «Ля Ранс», имеет большую плотину, ее длина составляет 800 м Плотина также служит мостом, по которому проходит высокоскоростная трасса, соединяющая города Св. Мало и Динард.
  ПЭС «Ля Ранс»
  

• 29 слайд

  В 1963 — 1968 годах на побережье Баренцева моря в губе Кислой (Шалимской) была сооружена первая в СССР опытно-промышленная ПЭС.
  28 декабря 1968 ПЭС дала промышленный ток. На 2009 год её мощность составляет 1,7 МВт.
  Кислогубская ПЭС
  

• 30 слайд

  Гидроаккумулирующая энергия
  Опыт использования ГАЭС в целях регулирования электрических режимов показал, что они являются не только генерирующим источником, но и источником оказания системных услуг, способствующих как оптимизации суточного графика нагрузок, так и повышению надёжности и качества электроснабжения.
  Гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС) — гидроэлектростанция, используемая для выравнивания суточной неоднородности графика электрической нагрузки.
  ГАЭС использует в своей работе либо комплекс генераторов и насосов, либо обратимые гидроэлектроагрегаты, которые способны работать как в режиме генераторов, так и в режиме насосов.
  Во время ночного провала энергопотребления ГАЭС получает из энергосети дешёвую электроэнергию и расходует её на перекачку воды в верхний бьеф (насосный режим). Во время утреннего и вечернего пиков энергопотребления ГАЭС сбрасывает воду из верхнего бьефа в нижний, вырабатывает при этом дорогую пиковую электроэнергию, которую отдаёт в энергосеть (генераторный режим).
  

• 31 слайд

  Первая ГАЭС России была введена в эксплуатацию в 1968 году
  Загорская ГАЭС
  

• 32 слайд

  Днестровская ГАЭС позволила увеличить производство электроэнергии в три раза
  Днестровская ГАЭС
  

• 33 слайд

  Геотермальная энергия
  Геотермальная энергия – это энергия, получаемая из природного тепла Земли. Достичь этого тепла можно с помощью скважин. Геотермический градиент в скважине возрастает на 1о С каждые 36 метров.
  Это тепло доставляется на поверхность в виде пара или горячей воды.
  Такое тепло может использоваться непосредственно, как для обогрева домов и зданий, так и для производства электроэнергии.
  Термальные регионы имеются во многих частях мира. Области вокруг краев континентальных плит являются наилучшим местом для строительства геотермальных станций, потому что кора в таких зонах намного тоньше.
  

• 34 слайд

  Способы использования геотермальной энергии
  Существует два основных способа использования геотермальной энергии:
  прямое использование тепла-
  является наиболее простым и поэтому наиболее распространенным способом. Практика прямого использования тепла широко распространенна на границах тектонических плит, например в Исландии и Японии.
  (Водопровод в таких случаях монтируется непосредственно в глубинные скважины. Получаемая горячая вода применяется для подогрева дорог, сушки одежды и обогрева теплиц и жилых строений) .
  производство электроэнергии -
  очень похож на способ прямого использования, единственным отличием является необходимость в более высокой температуре (более 1500 С) .
  

• 35 слайд

  Верхне-Мутновская ГеоЭС (Мутновское месторождение)
  Геотермальные электростанции в России
  

• 36 слайд

  Паужетская ГеоТЭС (Паужетское месторождение возле вулканов Кошелева)
  Паужетская ГеоТЭС
  

• 37 слайд

  Менделеевская ГеоТЭС
  (Кунаширское месторождение (Курилы))
  

• 38 слайд

  Водородная энергетика
  Водородная энергетика — направление выработки и потребления энергии человечеством, основанное на использовании водорода в качестве средства для аккумулирования, транспортировки и потребления энергии людьми, транспортной инфраструктурой и различными производственными направлениями.
  Водород выбран как наиболее распространенный элемент на поверхности земли и в космосе, теплота сгорания водорода наиболее высока, а продуктом сгорания в кислороде является вода.
  

• 39 слайд

  
  
  
  
  
  Способы производства водорода
  Паровая конверсия природного газа – метана: водяной пар при температуре 700-1000° С смешивается с метаном под давлением в присутствии катализатора.
  Паровая конверсия природного газа – метана: водяной пар при температуре 700-1000° С смешивается с метаном под давлением в присутствии катализатора.
  Газификация угля: уголь нагревают с водяным паром при температуре 800-1300° С без доступа воздуха.
  Из атомной энергии: использование атомной энергии для производства водорода возможно в различных процессах: химических, электролиз воды, высокотемпературный электролиз.
  Электролиз воды: H2O+энергия = 2H2+O2. Обратная реакция происходит в топливном элементе.
  Водород из биомассы: термохимический метод: биомассу нагревают без доступа кислорода до температуры 500-800° С. В результате процесса выделяется H2, CO и CH4.; биохимический метод: водород вырабатывают различные бактерии.
  

• 40 слайд

  Становление атомно-водородной энергетики потребует развития специальных инновационных технологий:
  высокотемпературные реакторы,
  агрегаты для эффективного производства водорода из воды,
  водородный топливный элемент,
  хемотермические преобразователи,
  хранение и транспорт водорода.
  При освоении атомно-водородной энергетики должны быть решены проблемы водородной безопасности на всех звеньях обращения с водородом: при его производстве, хранении, транспортировке, использовании.
  Водородная энергетика
  

• 41 слайд

  Биотопливо
  Биотопливо — это топливо из биологического сырья, получаемое, как правило, в результате переработки стеблей сахарного тростника или семян рапса, кукурузы, сои. Существуют также проекты разной степени проработанности, направленные на получение биотоплива из целлюлозы и различного типа органических отходов, но эти технологии находятся в ранней стадии разработки или коммерциализации.
  

• 42 слайд

  
  
  
  Виды биотоплива
  Жидкое биотопливо
  Газообразное (биогаз, водород)
  Твёрдое биотопливо (дрова, солома)
  

• 43 слайд

  Применение нетрадиционных возобновляемых источников энергии в Починковском районе Смоленской области
  Прежде чем установить, какие виды источников энергии могут использоваться в нашем районе, необходимо подробнее изучить особенности его рельефа и климата, сельское хозяйство, а также карту перспективных районов производства «экологически чистой» энергии.
  

• 44 слайд

  Рельеф
  Центральная и восточная часть района лежит на Смоленско-Московской возвышенности, северная и южная в Верхнее-Днепровской и Сожско-Остёрской низменностях соответственно.
  
  Климат
  Климат умеренно континентальный. Средняя температура января - минус 9° C, июля - плюс 17° C. Количество осадков в год от 645 до 691 мм.
  Реки района: Остёр, Хмара, Сож. Крупное озеро — Лаговское (11 га).
  Среднегодовая скорость ветра 3м/с .
  
  Сельское хозяйство
  В районе зарегистрировано 17 сельхозпредприятий, 15 крестьянско-фермерских хозяйств, 10038 личных подсобных хозяйств. Общее поголовье крупного рогатого скота в хозяйствах всех категорий составляет в 2010 году 11987 гол., в том числе коров- 6567 гол., свиней- 1608 гол. ЗАО «Тропарево» в ближайшее время начнет строительство свинофермы на 160 тысяч голов.
  Починковский район
  

• 45 слайд

  Перспективные районы производства «экологически чистой» энергии
  

• 46 слайд

  Выполнив небольшое исследование нашего района, изучив карту перспективных районов производства «экологически чистой» энергии, мы пришли к выводу, что наиболее приемлемыми для нас альтернативными источниками энергии является:
  Гидроэнергетика
  Ветровая
  Солнечная энергетика
  Биотопливо
  Применение нетрадиционных возобновляемых источников энергии в Починковском районе Смоленской области
  

• 47 слайд

  Плоское
  д. Плоское (центр)
  Плоское
  Использование природных ресурсов в д. Плоское
  Починковского района Смоленской области
  

• 48 слайд

  Использование природных ресурсов в д. Плоское
  Починковского района Смоленской области
  

• 49 слайд

  Уголь. Древесина
  Использование природных ресурсов в д. Плоское
  Починковского района Смоленской области
  

• 50 слайд

  Нефтепродукты
  Использование природных ресурсов в д. Плоское
  Починковского района Смоленской области
  

• 51 слайд

  Газ. Электроэнергия
  Использование природных ресурсов в д. Плоское
  Починковского района Смоленской области
  

• 52 слайд

  Расход природных ресурсов в д. Плоское Починковского района Смоленской области
  

• 53 слайд

  
  Из нетрадиционных источников энергии в д. Плоское широко используется солнечная энергия.
  Душевая установка
  Использование нетрадиционных источников энергии в д. Плоское
  Починковского района Смоленской области
  

• 54 слайд

  
  Жители деревни используют на своих дачных участках специальные емкости, в которых нагревают воду для полива овощных культур, таким образом, улучшая их рост, развитие и созревание.
  Использование нетрадиционных источников энергии в д. Плоское
  Починковского района Смоленской области
  

• 55 слайд

  
  
  :
  
  Дивинское озеро
  Использование нетрадиционных источников энергии в д. Плоское
  Починковского района Смоленской области
  В 10 километрах от д. Плоское расположено красивейшее озеро, дающее возможность, не только любоваться его красотой, но и удивляться той энергетической силе воды, которая срывается с пяти метровой высоты, падает вниз.
  Поэтому озеро не переполняется и не выходит из берегов.
  На озере установлена дамба – гидротехническое сооружение, аналогичное по устройству земляной платине, предназначенная для защиты низменностей от затопления.
  Около 94 млн. тонн воды ежегодно устремляются вниз с пяти метровой высоты дамбы.
  Энергии этой воды в весенний, летний и осенний периоды хватило бы, наверняка, для снабжения электроэнергией дач, построенных на берегу озера.
  

• 56 слайд

  Зная площадь основания плит дамбы и толщину слоя падающей воды, можно рассчитать объем падающей воды, который равен 3 м3. Используя табличные данные плотностей жидкостей, можно рассчитать массу падающей воды, которая равна 3 т за 1 с.
  Из 365 дней в году вода непрерывно движется.
  365 дней – это 31 536 000 с.
  Исходя из вышеизложенного, получается 94 млн. т воды за год протекает в «пустую», не принося пользы жителям данной местности.
  Малонапорная ГЭС, первый образец которой выпущен в г. Оренбурге мощностью 10 кВт и применяемый на реках с глубиной от 0,5 до 2,8 м, могла быть применима для освещения на дачной деревне.
  Использование нетрадиционных источников энергии в д. Плоское
  Починковского района Смоленской области
  Произведение расчетов
  

• 57 слайд

  Природа предъявляет строгие требования для человека. Действия и поступки человека не должны влиять на жизнедеятельность нашей планеты. Мы должны любить свою землю, оберегать её, не жить одним днём, а думать о будущём нашей планеты. Так что наше будущее в наших руках.
  Выводы
  Природные ресурсы – это наше достояние. Мы должны проявлять заботу об их экономичном использовании.
  Пользуясь природными ресурсами, мы обязаны следить за загрязнением атмосферы и окружающей среды.
  Необходимо бережно пользоваться энергией, учиться получать энергию преобразованием из других форм.
  

• 58 слайд

  Авторы
  Выполнила: Денисова Влада
  Руслановна, обучающаяся 11 класса
  Руководитель: Орлова Елена Александровна, учитель физики.
  Образование высшее (СГПИ, математика и физика, учитель математики и физики)
  Категория – первая
  Работает в школе с 1999г.
  

Краткое описание документа:

Данная презентация используется в МБОУ Дивинской СШ на уроках физики и внеклассных мероприятиях, а также для участия в районных, областных и всероссийских конкурсах.

Презентация содержит следующие разделы:солнечная энергетика, энергия ветра,биотопливо, энергия приливов и отливов, водородная энергетика, геотермальная энергетика, гидроаккумулирующая энергия .Актуальность темы: К сожалению, запасы нефти, газа, угля отнюдь не бесконечны. Природе, чтобы создать эти запасы, потребовались миллионы лет, израсходованы они будут за сотни. Сегодня в мире стали всерьез задумываться над тем, как не допустить хищнического разграбления земных богатств. Ведь лишь при этом условии запасов топлива может хватить на века. Что же произойдет тогда, а это рано или поздно случится, когда месторождения нефти и газа будут исчерпаны? Вероятность скорого истощения мировых запасов топлива, а также ухудшение экологической ситуации в мире, (переработка нефти и довольно частые аварии во время ее транспортировки представляют реальную угрозу для окружающей среды) заставили задуматься о других видах топлива, способных заменить нефть и газ.

Сейчас в мире все больше ученых инженеров занимаются поисками новых, нетрадиционных источников которые могли бы взять на себя хотя бы часть забот по снабжению человечества энергией. Нетрадиционные возобновляемые источники энергии включают солнечную, ветровую, геотермальную энергию, биомассу и энергию Мирового океана.