Урок-семинар по теме "Производство, передача и использование электрической энергии". +презентации .На данном уроке рассматриваются вопросы НРЭО Челябинской области

Текущая ситуация в электроэнергетике Челябинской области

2.1. Общая характеристика региона

Челябинская энергосистема входит в Объединенную энергосистему Урала и

обслуживает территорию Челябинской области площадью 88,5 тыс.кв.км с населением

3509,8 тыс. человек. Крупные города – Челябинск, Магнитогорск, Златоуст, Миасс,

2.2. Характеристика энергосистемы

Челябинская энергосистема граничит со Свердловской, Курганской, Оренбургской,

Башкирской энергосистемами и с ЕЭС Казахстана.

Генерирующие источники энергосистемы Челябинской области представлены

На территории Челябинской области действуют электростанции, принадлежащие

следующим компаниям: ОАО «Фортум», ОАО «ОГК-2», ОАО «ОГК-3», а также блок-

станции промышленных предприятий. Суммарная установленная мощность

электростанций энергосистемы на 01.01.2010 г. составила 4999 МВт.

Наиболее крупные электростанции, расположенные на территории области:

Троицкая ГРЭС, Южно-Уральская ГРЭС, Челябинская ТЭЦ-1, Челябинская ТЭЦ-2,

Челябинская ТЭЦ-3, Аргаяшская ТЭЦ, Челябинская ГРЭС.

Эксплуатацию электросетевых объектов напряжением 220 кВ и выше осуществляет

филиал ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Урала (Южно-Уральский ПМЭС), а 110 кВ и ниже –

филиал ОАО «МРСК Урала» - «Челябэнерго».

На территории энергосистемы действуют электрические сети напряжением 500,

220, 110 кВ и ниже. Челябинская энергосистема имеет развитые электрические связи с

Курганской, Свердловской, Оренбургской, Башкирской энергосистемами ОЭС Урала, а

также с ЕЭС Казахстана, по которым осуществляются балансовые перетоки мощности и

электроэнергии. На рисунке 2 представлена блок-схема внешних электрических связей Челябинской энергосистемы.

2. Текущая ситуация в электроэнергетике Челябинской области

2.1. Общая характеристика региона

Челябинская энергосистема входит в Объединенную энергосистему Урала и

обслуживает территорию Челябинской области площадью 88,5 тыс.кв.км с населением

3509,8 тыс. человек. Крупные города – Челябинск, Магнитогорск, Златоуст, Миасс,

Копейск.

Промышленность Челябинской области представлена преимущественно

обрабатывающим производством, которое составляет 91% объема промышленного

производства на территории области и 40,9 % объема производства в обрабатывающем

производстве УрФО. Профилирующие производства – металлургическое (черная и

цветная металлургия), производство машин и оборудования – обладают высокой фондо- и

материалоемкостью с сильной зависимостью от конъюнктуры сырьевых рынков. Добыча

полезных ископаемых представлена добычей железных и медных руд, угля.

Экономический спад, определяемый высокой зависимостью от мировых сырьевых

рынков, в Челябинской области наиболее существенно проявился в промышленном

производстве. В 2009 году индекс производства составил 80,5% к уровню 2008 года. По

добыче полезных ископаемых индекс производства составил 70,1% к уровню 2008 года; в

обрабатывающих производствах – 78,1% к уровню 2008 года; в производстве и

распределении электроэнергии, газа и воды – 92,0% к уровню 2008 года.

Рисунок 1. Сравнение темпов роста ВРП Челябинской области и ВВП РФ

В 2009 году ВРП Челябинской области снизился в сопоставимых измерениях на 8,8

% и составил 571 млрд.руб. Динамика темпов роста ВРП Челябинской области по

сравнению с ВВП Российской Федерации представлена на рисунке 1.

2.2. Характеристика энергосистемы

Челябинская энергосистема граничит со Свердловской, Курганской, Оренбургской,

Башкирской энергосистемами и с ЕЭС Казахстана.

Генерирующие источники энергосистемы Челябинской области представлены

преимущественно объектами централизованного u1101 энергоснабжения (99%) и в

незначительной степени объектами распределенной генерации. В диспетчерском

12

отношении генерирующие источники на территории энергосистемы подчиняются ОДУ

Урала.

На территории Челябинской области действуют электростанции, принадлежащие

следующим компаниям: ОАО «Фортум», ОАО «ОГК-2», ОАО «ОГК-3», а также блок-

станции промышленных предприятий. Суммарная установленная мощность

электростанций энергосистемы на 01.01.2010 г. составила 4999 МВт.

Наиболее крупные электростанции, расположенные на территории области:

Троицкая ГРЭС, Южно-Уральская ГРЭС, Челябинская ТЭЦ-1, Челябинская ТЭЦ-2,

Челябинская ТЭЦ-3, Аргаяшская ТЭЦ, Челябинская ГРЭС.

Эксплуатацию электросетевых объектов напряжением 220 кВ и выше осуществляет

филиал ОАО «ФСК ЕЭС» - МЭС Урала (Южно-Уральский ПМЭС), а 110 кВ и ниже –

филиал ОАО «МРСК Урала» - «Челябэнерго».

На территории энергосистемы действуют электрические сети напряжением 500,

220, 110 кВ и ниже. Челябинская энергосистема имеет развитые электрические связи с

Курганской, Свердловской, Оренбургской, Башкирской энергосистемами ОЭС Урала, а

также с ЕЭС Казахстана, по которым осуществляются балансовые перетоки мощности и

электроэнергии. На рисунке 2 представлена блок-схема внешних электрических связей

Челябинской энергосистемы.

Рисунок 2. Связи Челябинской энергосистемы с энергосистемами соседних регионов

Челябинская

энергосистема

Башкирская

энергосистема

Свердловская

энергосистема

ЕЭС Казахстана

Орен2.3. Динамика и структура электропотребления

Динамика потребления электроэнергии в Челябинской энергосистеме, начиная с

2005 года,

бургская

энергосистема

За период 2005-2009 г.г. электропотребление в энергосистеме уменьшилось на

2,3% (747,8 млн.кВт.ч) при сокращении за данный период электропотребления по ОЭС

Урала в целом на 3,4% и в среднем по России на 3,8%. В 2009 году электропотребление

области составило 32317,0 млн.кВт.ч (на 9,9% ниже, чем в 2008 году).

Наибольшее влияние на уровень электропотребления в Челябинской области

оказывает промышленное производство, что обуславливается его значительной долей в

структуре электропотребления(57,8%) (рисунок 3). В связи с этим снижение

электропотребления в области в 2009 году вызвано, в первую очередь, падением объемов

производства вследствие развития кризисной ситуации в мировой экономике. Суммарное

снижение электропотребления в промышленности, представленной крупными

предприятиями, составило в 2009 году – 2,1 млрд.кВт.ч. (снижение на 11,8% по

отношению к 2008 году).

При этом наибольшее снижение6 электропотребления по итогам 2009 года (по

данным предприятий) приходится на ОАО «Магнитогорский металлургический

комбинат» (на 15%), ОАО «Челябинский металлургический комбинат» (на 24%), ОАО

Златоустовский металлургический завод» (на 26%), ООО «ЧТЗ-УРАЛТРАК» (на 41%).

Существенную долю в структуре электропотребления области занимает также

потребление населения, услуг и прочих видов деятельности (16,3%).

Централизованное энергоснабжение потребителей на территории Челябинской

области осуществляется от электростанций ОАО «Фортум», филиала ОАО «ОГК-2» –

«Троицкая ГРЭС», филиала ОАО «ОГК-3» – «Южно-Уральская ГРЭС», и от блокстанций

(электростанций различных ведомств и форм собственности)

На территории Челябинской энергосистемы только Троицкий энергорайон

избыточен по мощности, остальные в разной степени дефицитны в обоих

рассматриваемых сценариях развития электроэнергетики.

Наиболее быстрыми темпами ожидается рост дефицита мощности в

Магнитогорском и Центральном энергорайонах. В Магнитогорском энергорайоне

основной прирост произойдет в период 2010-2015 годов (в диапазоне 270-280 МВт), что

связано с развитием ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» и отсутствием

вводов новых мощностей на электростанциях данного предприятия. В Центральном

энергорайоне прирост дефицита мощности так же неравномерно распределен по

пятилетиям прогнозного периода (соответственно около 192-232 МВт и 575-637 МВт).

С целью недопущения значительного увеличения дефицита мощности

энергорайонов за 2020 годом и, учитывая требуемый большой период времени для

выработки и принятия решений по вводу новых генерирующих мощностей,

администрации Челябинской области рекомендуется инициировать выполнение работ по

существующим электростанциям, включая блок-станции промышленных предприятий, с

целью определения эффективности использования морально и физически устаревшего

основного оборудования в сравнении с заменой на новое, современное и определения

предельного увеличения электрической мощности электростанций по условиям площадки.

В первую очередь это касается существующей Южноуральской ГРЭС.

Другим фактором, определяющим возможность сокращения дефицита мощности,

Вывод

Баланс электроэнергии Челябинской области сводится с дефицитом на протяжении

всего прогнозного периода. Таким образом, электростанции, расположенные на

территории Челябинской области, не обеспечивают собственную потребность региона в электроэнергии.

Урок-семинар с компьютерной поддержкой

по теме "Производство, передача и использование электрической энергии»

Цели урока: Познакомить учащихся с физическими основами производства передачи и использования электрической энергии Способствовать формированию у старшеклассников информационной и коммуникативной компетентностей Познакомить учащихся с производством и использованием электрической энергии в  Челябинской области Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, презентации учащихся: «Производство, передача и использование электрической энергии», «Энергетика Челябинской области в цифрах и фактах» Подготовка к уроку Тема семинара объявляется учащимся заранее (за 10 дней до начала урока). Предлагаются темы выступлений .Каждый учащийся  получает свое задание. Информацию школьники берут из различных источников. Учитель корректирует работы учащихся на стадии подготовки. Желающим предлагается подготовить мультимедийную презентацию своего выступления План урока Организационный момент - 1мин Мотивационный момент - 3 мин (презентация учителя –  слайд1) Изучение нового материала Сообщения учащихся Промышленная энергетика (ГЭС, ТЭС, АЭС) Альтернативная энергетика (ГеоТЭС, СЭС, ВЭС, ПЭС) Передача электрической энергии Эффективное использование электрической энергии Энергетика Челябинской области в цифрах и фактах ( презентация  учащихся)-5 мин Обобщение Подведение итогов урока Домашнее задание - 1 мин Рефлексия Ход урока 1. Организационны момент 2. Мотивационный момент Учитель:       презентация учителя             Представить сегодня нашу жизнь без электрической энергии невозможно. Электроэнергетика вторглась во все сферы деятельности человека: промышленность и сельское хозяйство, науку и космос. Немыслим без электроэнергии и наш быт. Столь широкое применение электроэнергии объясняется ее преимуществами перед другими видами энергии. Так, электроэнергию можно получать за счет других разнообразных видов энергии (воды, ветра, солнца и т.д.), легко превращать в другие виды энергии, без больших потерь передавать на большие расстояния, достаточно просто и с высоким кпд преобразовывать, дробить на порции любой величины. . В промышленности электрическая энергия применяется для приведения в действие различных механизмов и непосредственно в технологических процессах. Работа современных средств связи (телеграфа, телефона, радио, телевидения) основана на применении электроэнергии. Без нее не возможно было бы развитие вычислительной техники, космической отрасли. Огромную роль электроэнергия играет в транспортной промышленности. Электротранспорт не загрязняет окружающую среду. Большое количество электроэнергии потребляет электрифицированный железнодорожный транспорт, что позволяет повышать пропускную способность дорог за счет увеличения скорости движения поездов. Электроэнергия в быту является основным фактором обеспечения комфортабельной жизни  людей. Уровень развития электроэнергетики отражает уровень развития производительных сил общества и возможности научно-технического прогресса. Электроэнергия была и остается главной составляющей жизни человека Главные вопросы – сколько энергии нужно человечеству? Какой будет энергетика ХХІ века?  Чтобы дать ответы на эти вопросы необходимо знать основные способы получения электроэнергии, изучить проблемы и перспективы современного производства электроэнергии не только в России, но и на территории Челябинской области. Рассмотрим физические основы производства электроэнергии на электростанциях. ( Учащиеся заслушиваются выступления групп и при этом заполняют таблицу) № п/п Электростанция Первичный источник энергии Схема преобразования энергии Преимущества Недостатки 1 ГЭС 2 ТЭС 3 АЭС 4 ВЭС 5 ПЭС 6 СЭС 7 ГеоТЭС Сообщение  №1  презентация «Энергетика»- Киршин Никита Сообщение  №2 презентация « Производство электроэнергии на традиционных электростанциях.» (тезисы)- Горбунова Таня Гидроэлектростанция представляет собой комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию . На ГЭС электроэнергию получают, используя энергию воды, перетекающей с высшего уровня к низшему уровню и вращающей при этом турбину. Плотина – самый важный и самый дорогостоящий элемент ГЭС. Вода перетекает с верхнего бьефа в нижний бьеф по специальным трубопроводам, либо по выполненным в теле плотины каналам и приобретает большую скорость. Струя воды поступает на лопасти гидротурбины. Ротор гидротурбины приводится во вращение под действием центробежной силы струи воды. Вал турбины соединяется с валом электрического генератора, и при вращении ротора генератора механическая энергия ротора преобразуется в электрическую энергию. Важнейшая особенность гидроэнергетических ресурсов по сравнению с топливно-энергетическими ресурсами – их непрерывная возобновляемость. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнергии. Однако гидроэнергетика не безвредна для окружающей среды . При постройке плотины образуется водохранилище. Вода, залившая огромные площади, необратимо изменяет окружающую среду. Подъем уровня реки плотиной может вызвать заболоченность, засоленность, изменения прибрежной растительности и микроклимата. Поэтому так важно создание и использование экологически безвредных гидротехнических сооружений. Тепловая электростанция (ТЭС) – электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. Основными видами топлива для ТЭС являются природные ресурсы – газ, уголь, торф, горючие сланцы, мазут Тепловые электростанции разделяются на две группы: конденсационные и теплофикационные или теплоцентрали (ТЭЦ). Конденсационные станции снабжают потребителей только электрической энергией. Их сооружают вблизи залежей местного топлива с тем, чтобы не возить его на большие расстояния. Теплоцентрали снабжают потребителей не только электрической энергией, но и теплом – водяным паром или горячей водой, поэтому ТЭЦ сооружают поблизости от приемников теплоты, в центрах промышленных районов и крупных городов для уменьшения протяженности теплофикационных сетей. Топливо транспортируют на ТЭЦ из мест его добычи. В машинном зале ТЭС установлен котел с водой. За счет тепла, образующегося в результате сжигания топлива, вода в паровом котле нагревается, испаряется, а образовавшийся насыщенный пар доводится до температуры 550°С и под давлением 25 МПа поступает по паропроводу в паровую турбину, назначение которой превращать тепловую энергию пара в механическую энергию. Энергия движения паровой турбины преобразуется в электрическую энергию генератором, вал которого непосредственно соединен с валом турбины. После паровой турбины водяной пар, имея уже низкое давление и температуру около 25°С, поступает в конденсатор. Здесь пар с помощью охлаждающей воды превращается в воду, которая с помощью насоса снова подается в котел. Цикл начинается снова. ТЭС работают на органическом топливе, но это, к сожалению, невосполнимые природные ресурсы К тому же, работа ТЭС сопровождается экологическими проблемами: при сгорании топлива происходит тепловое и химическое загрязнение среды, что оказывает губительное воздействие на живой мир водоемов и качество питьевой воды. Атомная электростанция (АЭС) – электростанция, в которой атомная (ядерная) энергия преобразуется в электрическую энергию Атомные электростанции действуют по такому же принципу, что и тепловые электростанции, но используют для парообразования энергию, получающуюся при делении тяжелых атомных ядер (урана, плутония). В активной зоне реактора протекают ядерные реакции, сопровождающиеся выделением огромной энергии Вода, соприкасающаяся в активной зоне реактора с тепловыделяющими элементами, забирает у них тепло и передает это тепло в теплообменнике также воде, но уже не представляющей опасности радиоактивного излучения. Поскольку вода в теплообменнике превращается в пар, его называют парогенератором. Горячий пар поступает в турбину, преобразующую тепловую энергию пара в механическую энергию. Энергия движения паровой турбины преобразуется в электрическую энергию генератором, вал которого непосредственно соединен с валом турбины. АЭС, являющиеся наиболее современным видом электростанций, имеют ряд существенных преимуществ перед другими видами электростанций: не требуют привязки к источнику сырья и собственно могут быть размещены в любом месте, при нормальном режиме функционирования считаются экологически безопасными Но при авариях на АЭС возникает потенциальная опасность радиационного загрязнения среды. Кроме того существенной проблемой остается утилизация радиоактивных отходов и демонтаж отслуживших свой срок АЭС. Учитель: Существуют две линии передачи электрического тока. Ваша задача ребята , в ходе следующего сообщения заполнить  блок-схему и увидеть отличие и сходство  в передачи электроэнергии. Сообщение  №3 презентация «Передача электроэнергии» Учитель: Альтернативная энергетика — совокупность перспективных способов получения энергии, которые распространены, не так широко, как традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда экологии района . Альтернативный источник энергии — способ, устройство или сооружение, позволяющее получать электрическую энергию (или другой требуемый вид энергии) и заменяющий собой традиционные источники энергии, функционирующие на нефти, добываемом природном газе и угле. Цель поиска альтернативных источников энергии — потребность получать её из энергии возобновляемых или практически неисчерпаемых природных ресурсов и явлений. Сообщение № 4: презентация « Нетрадиционные виды электростанций»   Приливные тезисы) Использование энергии приливов началось еще в ХІ веке, когда на берегах Белого и Северного морей появились мельницы и лесопилки. Два раза в сутки уровень океана то поднимается под действием гравитационных сил Луны и Солнца, притягивающих к себе массы воды. Вдали от берега колебания уровня воды не превышают 1 м, но у самого берега они могут достигать 13-18 метров Для устройства простейшей приливной электростанции (ПЭС) нужен бассейн – перекрытый плотиной залив или устье реки. В плотине имеются водопропускные отверстия и установлены гидротурбины, которые вращают генератор. Считается экономически целесообразным строительство приливных электростанций в районах с приливными колебаниями уровня моря не менее 4 метров. В приливных электростанциях двустороннего действия турбины работают при движении воды из моря в бассейн и обратно. Приливные электростанции двустороннего действия способны вырабатывать электроэнергию непрерывно в течение 4-5 часов с перерывами в 1-2 часа четыре раза в сутки. Для увеличения времени работы турбин существуют более сложные схемы – с двумя, тремя и большим количеством бассейнов, однако стоимость таких проектов весьма высока Недостаток приливных электростанций в том, что они строятся только на берегу морей и океанов, к тому же они развивают не очень большую мощность, да и приливы бывают всего лишь два раза в сутки И даже они экологически не безопасны. Они нарушают нормальный обмен соленой и пресной воды и тем самым – условия жизни морской флоры и фауны. Влияют они и на климат, поскольку меняют энергетический потенциал морских вод, их скорость и территорию перемещения. : Ветряные электростанции (тезисы) Энергия ветра – это косвенная форма солнечной энергии, являющаяся следствием разности температур и давлений в атмосфере Земли. Около 2% поступающей на Землю солнечной энергии превращается в энергию ветра. Ветер – возобновляемый источник энергии. Его энергию можно использовать почти во всех районах Земли. Получение электроэнергии от ветросиловых установок является чрезвычайно привлекательной, но вместе с тем технически сложной задачей. Трудность заключается в очень большой рассеянности энергии ветра и в его непостоянстве .Принцип действия ветряных электростанций прост: ветер крутит лопасти установки, приводя в движение вал электрогенератора. Генератор вырабатывает электрическую энергию, и, таким образом, энергия ветра превращается в электрический ток . Производство ВЭС очень дешево, но их мощность мала, и их работа зависит от погоды. К тому же они очень шумны, поэтому крупные установки даже приходится на ночь отключать. Помимо этого, ветряные электростанции создают помехи для воздушного сообщения, и даже для радиоволн. Применение ВЭС вызывает локальное ослабление силы воздушных потоков, мешающее проветриванию промышленных районов и даже влияющее на климат. Наконец, для использования ВЭС, необходимы огромные площади много больше, чем для других типов электрогенераторов. И все же изолированные ВЭС с тепловыми двигателями как резерв и ВЭС, которые работают параллельно с тепло – и гидростанциями, должны занять видное место в энергоснабжении тех районов, где скорость ветра превышает 5 м/с. Геотермальные электростанции (тезисы) Геотермальная энергия – это энергия внутренних областей Земли. Извержение вулканов наглядно свидетельствует об огромном жаре внутри планеты. Ученые оценивают температуру ядра Земли в тысячи градусов Цельсия. Геотермальное тепло – это тепло, содержащееся в подземной горячей воде и водяном паре, и тепло нагретых сухих пород.Геотермальные тепловые электростанции (ГеоТЭС) преобразуют внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных источников) в электрическую энергию. Источниками геотермальной энергии могут быть подземные бассейны естественных теплоносителей – горячей воды или пара. По существу, это непосредственно готовые к использованию «подземные котлы», откуда воду или пар можно добыть с помощью обычных буровых скважин. Полученный таким способом природный пар после предварительной очистки от газов, вызывающих разрушение труб, направляется в турбины, соединенные с электрогенераторами. Использование геотермальной энергии не требует больших издержек, т.к. в данном случае речь идет об уже «готовых к употреблению», созданных самой природой источниках энергии. К недостаткам ГеоТЭС относится возможность локального оседания грунтов и пробуждения сейсмической активности. А выходящие из-под земли газы создают в окрестностях немалый шум и могут, к тому же, содержать отравляющие вещества. Кроме того, ГеоТЭС построить можно не везде, потому что для ее постройки необходимы геологические условия. : Солнечные электростанции (тезисы) Солнечная энергия – наиболее грандиозный, дешевый, но, и, пожалуй, наименее используемый человеком источник энергии. Преобразование энергии солнечного излучения в электрическую энергию осуществляется с помощью солнечных электростанций . Различают термодинамические СЭС, в которых солнечная энергия сначала преобразуется в тепловую, а затем в электрическую; и фотоэлектрические станции, непосредственно преобразующие солнечную энергию в электрическую энергию.Фотоэлектрические станции бесперебойно снабжают электроэнергией речные бакены, сигнальные огни, системы аварийной связи, лампы маяков и многие другие объекты, расположенные в труднодоступных местах . По мере совершенствования солнечных батарей они будут находить применение в жилых домах для автономного энергоснабжения (отопления, горячего водоснабжения, освещения и питания бытовых электроприборов). Солнечные электростанции обладают заметным преимуществом перед станциями других типов: отсутствием вредных выбросов и экологической чистотой, бесшумностью в работе, сохранением в неприкосновенности земных недр Сообщение учащегося : Эффективное использование электроэнергии (тезисы) Электроэнергия занимает существенное место в статье расходов каждой семьи. Ее эффективное использование позволит значительно снизить издержки. Все чаще в наших квартирах «прописываются» компьютеры, посудомоечные машины, кухонные комбайны. Поэтому и плата за электроэнергию весьма значительна. Возросшее энергопотребление приводит к дополнительному потреблению невозобновляемых природных ресурсов: уголь, нефть, газ. При сжигании топлива в атмосферу выбрасывается углекислый газ, что приводит к пагубным климатическим изменениям. Экономия электричества позволяет сократить потребление природных ресурсов, а значит, и снизить выбросы вредных веществ в атмосферу. Четыре ступени энергосбережения Не забывайте выключать свет. Использовать энергосберегающие лампочки и бытовую технику класса А. Хорошо утеплять окна и двери. Установить регуляторы подачи тепла (батареи с вентилем). Учитель: Челябинская область– традиционно занимает одно из лидирующих мест среди регионов России по потреблению электроэнергии . Сообщение учащегося : « Текущая ситуация электроэнергетики В Челябинской области» + презентация «Производство электроэнергии в ЧЕЛ области» III. Обобщение изученного материала В результате  всей дискуссионной деятельности учащиеся делают следующие выводы (записывают в тетради): 1. Электрическую энергию можно передавать на большие расстояния. 2. Электрическую энергию экономически выгоднее передавать при высоких напряжениях. 3. Для сверхдальних передач более перспективен постоянный ток. 4. Объединение электростанций в единую энергетическую систему позволяет с наибольшим экономическим эффектом использовать имеющиеся электроэнергоресурсы на огромной территории. IV. Подведение итогов урока по таблице Учитель благодарит всех участников семинара за работу VI Рефлексия

• 1 слайд

  нетрадиционные
  и перспективные
  электростанции
  Выполнил ученик 11 класса Киндрат Сергей
  

• 2 слайд

  Оглавление
  Классификация
  Ветроэлектростанции (ВЭС)
  Геотермальные электростанции (ГеоТЭС)
  Солнечные электростанции (СЭС)
  Электростанции с МГД генератором
  Электрохимические электростанции
  Источники информации
  

• 3 слайд

  Классификация
  Экзотические (редко применяемые)
  Ветроэлектростанции (ВЭС)
  Геотермальные электростанции
  Солнечная энергетика
  Электростанции на солнечных элементах
  Гелиостанции
  Электрохимические электростанции (ЭЭС) на основе топливных элементов
  Электростанции с магнитогидродинамическим генератором
  Электростанции на рудничном, болотном газах, биогазе, лэндфилл газе
  Перспективные (пока не применяемые)
  Станции реакции синтеза
  Электростанции на биомассе
  
  

• 4 слайд

  Ветроэлектростанции (ВЭС)
  Ветроэлектростанции — несколько ветрогенераторов, собранных в одном, или нескольких местах. Крупные ветряные электростанции могут состоять из 100 и более ветрогенераторов.
  

• 5 слайд

  Вид ветряных электростанций
  

• 6 слайд

  Геотермальные электростанции (ГеоТЭС)
  Геотермальные электростанции
  вырабатывают электрическую энергию из тепловой энергии подземных источников (например, гейзеров).
  

• 7 слайд

  Устройство геотермальных электростанций
  Существует несколько способов получения энергии на ГеоТЭС:
  Прямая схема: пар направляется по трубам в турбины, соединённые с электрогенераторами;
  Непрямая схема: аналогична прямой схеме, но перед попаданием в трубы пар очищают от газов, вызывающих разрушение труб;
  Смешанная схема: аналогична прямой схеме, но после конденсации из воды удаляют не растворившиеся в ней газы.
  

• 8 слайд

  Солнечные электростанции (СЭС)
  Солнечные электростанции (СЭС)
  — инженерные сооружения, служащее преобразованию солнечной радиации в электрическую энергию.
  

• 9 слайд

  Способы получения электричества и тепла
  Получение электроэнергии с помощью фотоэлементов.
  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).
  «Солнечный парус» может в безвоздушном пространстве преобразовывать солнечные лучи в кинетическую энергию.
  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.
  

• 10 слайд

  Виды СЭС
  

• 11 слайд

  Электростанции с МГД генератором
  Электростанции с магнитогидродинамическим генератором.
  МГД-генератор — энергетическая установка, в которой энергия рабочего тела (жидкой или газообразной электропроводящей среды), движущегося в магнитном поле, преобразуется непосредственно в электрическую энергию.
  

• 12 слайд

  Магнитогидродинамический генератор
  Прямое (непосредственное) преобразование энергии составляет главную особенность М. Г., отличающую его от электромашинных генераторов.
  Процесс генерирования электрического тока в М. Г основан на явлении электромагнитной индукции, на возникновении тока в проводнике, пересекающем силовые линии магнитного поля.
  В М. Г. проводником является само рабочее тело, в котором при движении поперёк магнитного поля возникают противоположно направленные потоки носителей зарядов противоположных знаков.
  Рабочими телами М. Г. могут служить электролиты, жидкие металлы и ионизованные газы (плазма).
  

• 13 слайд

  Электрохимические электростанции (ЭЭС):
  на гальваническом элементе;
  на аккумуляторе;
  на основе топливных элементов.
  
  

• 14 слайд

  Топливный элемент
  Топливный элемент — электрохимическое устройство, подобное гальваническому элементу, но отличающееся от него тем, что вещества для электрохимической реакции подаются в него извне — в отличие от ограниченного количества энергии, запасенного в гальваническом элементе или аккумуляторе.
  

• 15 слайд

  Источники информации
  Википедия (http://ru.vikipedia.org/viki/)
  http://solar-battarey.narod.ru
  http://www.krugosvet.ru
  http://slovari.yandex.ru
  
  
  В начало
  

• 1 слайд

  производство
  электроэнергии
  в Челябинской области
  

• 2 слайд

• 3 слайд

• 4 слайд

• 5 слайд

  Выработка электроэнергии
  

• 6 слайд

• 7 слайд

• 8 слайд

• 9 слайд

• 10 слайд

• 11 слайд

• 12 слайд

  Вывод
  Баланс электроэнергии Челябинской области сводится с дефицитом на протяжении
  всего прогнозного периода. Таким образом, электростанции, расположенные на
  территории Челябинской области, не обеспечивают собственную потребность региона в электроэнергии.
  

• 13 слайд

  Источник информации
  Отчет: « Прогнозы электропотребления,МАКСИМУМОВ НАГРУЗКИ,
  БАЛАНСОВ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И
  МОЩНОСТИ ПО ЧЕЛЯБИНСКОЙ
  ОБЛАСТИ ДО 2020 ГОДА
  СОГЛАСОВАНО:
  Руководитель работы,
  Директор по региональным и
  корпоративным проектам ЗАО «АПБЭ» _____________/Холкин Д.В./
  Ответственный исполнитель,
  Директор Уральского филиала ЗАО «АПБЭ» ____________/Захаров Ю.В./
  Москва, 2010
  
  ,
  

• 1 слайд

  Производство, использование
  и передача электрической энергии.
  Ученица 11 класса Горбунова Таня
  

• 2 слайд

  Оглавление
  Схема производства электроэнергии.
  Традиционные типы электростанций.
  3. Тепловые электростанции .
  4.Схема превращения энергии на ТЭС.
  5. Гидроэлектростанции.
  6. Превращение электроэнергии на ГЭС.
  7.Атомные электростанции.
  8.Использования электроэнергии.
  9.Передача электроэнергии.
  10. Схема передачи электроэнергии.
  11.Формула вычисления потери мощности.
  12. КПД.
  
  
  

• 3 слайд

  В наше время уровень производства и потребления энергии – один из важнейших
  Показателей развития производственных сил общества . Ведущая роль при этом играет электроэнергия – самая универсальная и удобная для использования форма энергии. Если потребление энергии в мире увеличивается в 2 раза примерно за 25 лет, то увеличение потребления электроэнергии в 2 раза происходит в среднем за 10 лет. Это означает, что все больше и больше процессов, связанных с расходованием энергоресурсов, переводится на электроэнергию.
  

• 4 слайд

  Схема производства электроэнергии
  Производство
  электроэнергии
  ГЭС
  ТЭС
  АЭС
  Ветроэнергетика
  Приливная энергетика
  Солнечная энергия
  

• 5 слайд

  Производство энергии
  Тепловые электростанции
  гидроэлектростанции
  Различаются эти электростанции двигателями, вращающими роторы генераторов
  Существует два основных типа электростанций
  Производится электроэнергия на больших и малых электрических станциях в основном с помощью электромеханических индукционных генераторов.
  

• 6 слайд

  Тепловые электростанции
  Источником энергии является топливо: угль, газ, нефть, мазут, горючие сланцы.
  Роторы электрических генераторов приводятся во вращение паровыми и газовыми
  Турбинами или двигателями внутреннего сгорания . Наиболее экономичны крупные тепловые паротурбинные электростанции (ТЭС).Большинство
  ТЭС нашей страны использует в качестве топлива угольную пыль
  Для выработки 1 кВт . ч электроэнергии затрачивается
  несколько сот граммов угля. В настоящее время в России
  ТЭС дают около 40% всей электроэнергии и снабжают
  электроэнергией и теплом сотни городов.
  

• 7 слайд

  Схема превращения энергии на ТЭС
  Линия передачи
  Внутренняя энергия проводов
  энергия топлива
  
  Внутренняя энергия пара
  
  Механическая( кин .) энергия пара
  
  Механическая ( кин .) энергия турбины
  
  Электрическая
  энергия
  1.Механическая энергия
  
  2.Внутренняя энергия нагревательных приборов
  
  3. Внутренняя энергия аккумуляторов
  ТЭС
  потребитель
  

• 8 слайд

  Гидроэлектростанции (ГЭС)
  На ГЭС для вращения роторов генераторов используется потенциальная энергия воды. Роторы приводятся во вращение гидравлическими турбинами. Мощность ГЭС зависит от создаваемой плотиной разностей уровней воды (напор) и от массы воды, проходящей через турбину в каждую секунду (расход воды). Гидроэлектростанции дают около 20% всей вырабатываемой в нашей стране электроэнергии.
  

• 9 слайд

  Гидроэлектростанции (ГЭС)
  Механическая (пот.) энергия воды
  
  Механическая энергия (кин) воды
  
  Механическая (кин) энергия турбины
  
  Электрическая энергия
  
  
  
  ГЭС
  Линия передачи
  Внутренняя энергия проводов
  1.Механическая энергия двигателя
  
  2. Внутренняя энергия нагревательных приборов
  
  3. Внутренняя энергия аккумуляторов
  
  
  
  Потребитель
  Превращение электроэнергии
  

• 10 слайд

  Атомные электростанции
  Значительную роль в энергетике играют атомные электростанции (АЭС). В настоящее время АЭС в России дают около 20 % электроэнергетики . Электроэнергия на АЭС гораздо дешевле чем на ТЭС.
  

• 11 слайд

  Использование электроэнергии
  Главным потребителем электроэнергии является промышленность,
  На долю которой приходится около 70% призводимой электроэнергии. Почти все механизмы в промышленности приводятся в движение электрическими двигателями. Около 1/3 электроэнергии, потребляемой промышленностью, используется для технологических целей: электросварка, электрический нагрев и плавление металлов, электролиз.
  Крупным потребителем является также транспорт. Почти все деревни
  И села получают электроэнергию от электростанций для
  производственных и бытовых нужд. Все больше железнодорожных линий переводится на электрическую тягу.
  

• 12 слайд

  Передача электроэнергии
  Потребители электроэнергии имеются повсюду. Производиться же она в сравнительно немногих местах, близких к источникам топливо- и гидроресурсов.
  Электроэнергию не удаётся консервировать в больших масштабах. Она должна быть потреблена сразу же после получения.
  
  Поэтому возникает необходимость в передаче электроэнергии на расстояния.
  

• 13 слайд

  Электрические станции ряда областей страны соединены высоковольтными линиями передач, образуя общую электросеть, к которой присоединены потребители.
  
  Такое объединение называется энергосистемой.
  
  Энергосистема обеспечивает бесперебойность подачи энергии потребителям не зависимо от их месторасположения.
  Передача электроэнергии
  

• 14 слайд

  Промежуточный ТП
  220 кВ →110 кВ
  
  Городской ТП
  110 кВ → 35 кВ
  Районный ТП
  35 кВ → 6 кВ
  Уличная ТП
  6 кВ → 220 В
  ЛЭП 220В
  ЛЭП 220В
  ЛЭП 220В
  ЛЭП 220В
  На каждом этапе напряжение становится всё меньше, а территория, охватываемая электрической сетью – всё шире.
  Схема передачи электроэнергии
  

• 15 слайд

  Электрический ток нагревает провода линии электропередачи. При очень большой длине линии, передача энергии может стать экономически невыгодной. Снизить сопротивление линии весьма трудно.
  
  Для сохранения передаваемой мощности нужно повысить напряжение в линии передачи .
  
  Чем длиннее линия передачи, тем выгоднее использовать более высокое напряжение.
  

• 16 слайд

  Для увеличения напряжения в линии электропередачи используют повышающие трансформаторы.
  
  Но для непосредственного использования электроэнергии в быту напряжение на концах линии нужно понизить.
  
  Это достигается с помощью понижающих трансформаторов.
  

• 17 слайд

  Q=I²Rt=P²/U²*Rt
  Для вычисления потери мощности,
  используется формула:
  Факторами, влияющими на потери в линиях являются:
  - протяжённость линий;
  - сечение проводника;
  - материал провода;
  - количество потребителей.
  
  Чем больше потребителей, тем меньше КПД. Уменьшить потери мощности в линии электропередачи можно увеличивая сечение проводов с целью уменьшения их сопротивления.
  

• 1 слайд

  Электроэнергетика России
  

• 2 слайд

• 3 слайд

• 4 слайд

• 5 слайд

  Зейская ГЭС
  

• 6 слайд

  Саратовская ГЭС
  

• 7 слайд

  Сургутская ГРЭС-2 (полное официальное название — Филиал «Сургутская ГРЭС-2» ОАО «ОГК-4») — крупнейшая тепловая электростанция России, расположена в городе Сургут (ХМАО) вблизи водо­хранилища ГРЭС на реке Чёрная. По состоянию на 2010 год, является одной из самых крупных ТЭС в мире по годовой генерации и самым крупным про­извод­ите­лем электричества в России.
  С 2006 года входит в состав Оптовой генерирующей компании № 4 (ОАО «ОГК-4»).
  

• 8 слайд

  Балаковская АЭС - атомная станция, расположена около города Балаково...
  
  

• 9 слайд

  Источники информации
  http://energyfuture.ru/wordpress/wp-content/uploads/2009/10/ges_top_rus.jpg
  http://aesbalakovo.narod.ru/
  

• 1 слайд

  Выполнил:
  Киршин Никита
  Владимирович
  

• 2 слайд

  Электроэнергетика
  Электроэнергетика – часть ТЭК участвующей в производстве электроэнергии
  и доведение ее до потребителя по линиям электропередач (ЛЭП).
  Электроэнергетика – единственная отрасль промышленности, продукцию
  которой нельзя хранить, нельзя «запасать впрок». В энергосистему линиями электропередачи объединяются электростанции разных типов.
  Так образуется Единая энергетическая система (ЕЭС).
  
  

• 3 слайд

• 4 слайд

  Производство электроэнергии
  на станциях разного типа
  

• 5 слайд

• 6 слайд

• 7 слайд

• 8 слайд

• 9 слайд

• 10 слайд

  выводы
  Размеры территории, географическое положение, климатические
  Условия, особенности топливной промышленности, размещение
  Населения и хозяйства, его структура определили специфику
  Географии электроэнергетики России:
  -высокий внутренний спрос на электроэнергию;
  -преобладание ТЭС в энергетическом хозяйстве;
  -объединение электростанций в ЕЭС.
  Россия – одна из немногих стран мира, полностью обеспеченных
  Всеми видами топлива, имеющих большие запасы