Конспект урока на тему "Энергетика: вчера, сегодня, завтра"

Деловая игра — телемост: "Энергетика: вчера, сегодня, завтра…" 

                               /среди учащихся 10 – 11 классов/ 

Калымбетова Гульжан Абдикадыровна

                                                                              ГУ «СШ № 252 им. Г.Н.Ковтунова»

                                                                                   пос.Шиели  Кызылординской области  

                                                                         

  Цель: Развитие экономического и экологического мышления учащихся на основе межпредметной интеграции учебных предметов географии, экологии, литературы.



Оформление: музыка “Время вперед”, плакаты “Исторические этапы использования энергии”, “Запасы органического топлива на Земле”, “Мировой энергетический баланс”, карта “Мировая энергетика”, фильм “Источники энергии”.



Сценарий игры

/Звучит мелодия “Время вперед!”/

Ведущий РК: Добрый день. Во времена Циолковского немногочисленные, сравнительно маломощные электростанции, пожиравшие горы угля и реки нефти, нередко с трудом обеспечивали даже самые скромные потребности людей. Трудно было при этом оспаривать мысль о скором энергетическом истощении Земли. С тех пор потоки электричества буквально залили Землю. Однако численность народонаселения растет в геометрической прогрессии и неизбежно влечет за собой возрастание потребностей в энергии. Проблемой номер один называют в наше время проблему энергетических ресурсов человечества. Международные конференции, сотни книг, тысячи исследований посвящены поиску наиболее дешевых, технически доступных, экологически безопасных и обоснованно дальновидных решений этой проблемы.

Этому посвящен и наш телемост “Энергетика: вчера, сегодня, завтра”. В нашей передаче принимают участие специалисты различных энергетических областей, историки, экологи, эксперты, представители средств массовой информации, а также наши уважаемые зрители. И мы надеемся, что вы будете активными участниками телемоста.

Наш телемост проводится между Казахстаном и Россией, специалисты этих стран раскроют грани и аспекты некоторых видов энергии. Мы приветствуем вас, Россия! Моква! Москва! Вы слышите нас?

Ведущий РФ: Связь отличная.  Мы также приветствуем вас, Казахстан , и надеемся на продуктивное двустороннее обсуждение проблемы.

 Ведущий РК : Энергетика - отрасль хозяйства, охватывающая энергетические ресурсы, выработку, преобразование, передачу и использование различных видов энергии. А как давно человек начал использовать энергетические ресурсы? Давайте обратимся к истории. 

(Выходят учащиеся с плакатами. На каждом плакате схематично в исторической последовательности отражено освоение человеком источников энергии.)

Историк: В биогенный период, около 500 тыс. лет назад, человек впервые освоил энергию огня – тепловую энергию от сгорания древесины. 

В аграрный период, начавшийся около 10 тыс. лет назад с возникновением земледелия, потребность в энергетических ресурсах возрастает, помимо тепловой энергии, а также наряду с использованием тягловой силы животных, человек строит мельницы, работающие на энергии ветра и воды.

. И человек на этом не останавливается, он ищет и использует альтернативные источники энергии - энергию приливов и отливов, морских течений, жидкого водорода, синтетического топлива и др.

Ведущий РК: Итак, тепловая энергия была первой освоена человеком, и на сегодняшний день является приоритетной по использованию – более 70% в мировом балансе приходится именно на нее (показывает по плакату “Мировой энергетический баланс”). Наверное, использование этой энергии действительно выгодно? Я адресую свой вопрос технологу тепловых электростанций. 

Технолог ТЭЦ: Действительно использование тепловой энергии дает немало преимуществ. Если это ТЭЦ, работающие на угле, то здесь можно отметить следующее: экономически выгодна привязка к угледобывающему бассейну, сравнительно высокая удельная теплота сгорания топлива, простота хранения, пригодность к непосредственному использованию. Что касается нефтепродуктов и природного газа, используемых на ТЭЦ, то у них удельная теплота сгорания выше, а добыча дешевле, чем у угля, для них характерна малая зольность, они легко и удобно хранятся при соблюдении правил техники безопасности. Природный газ вообще не требует переработки, используется сразу, при этом является экологически чистым топливом. Я считаю, что все эти показатели позволят еще долгое время теплоэнергетики занимать ведущее положение.

Эколог : Я готов привести аргументы, которые могут перечеркнуть все плюсы теплоэнергетики, названные уважаемым специалистом, т.к. работа ТЭЦ сопровождается экологическими проблемами. Во-первых, любое сжигание топлива ведет к высокому потреблению кислорода и, с другой стороны, к выделению углекислого газа в таком количестве, которое вызывает экологическую проблему так называемого “парникового эффекта”, приводящего к потеплению климата, последствия которого мы в последнее время ощущаем все больше и больше. 

Вторая проблема - это загрязнение окружающей среды, причем загрязнение неоднозначное: при сгорании помимо теплового загрязнения среды, идет химическое загрязнение воздуха оксидами серы, азота, фтористыми соединениями, твердыми частицами пепла. 

 Большая опасность в том, что зола ТЭЦ радиоактивна.  Добыча топлива требует размещения отвалов, а транспортировка нефтепродуктов опасна, т.к. возможны аварии. И, наконец, напомню, что все эти виды топлива огне- и взрывоопасны. Так что использование теплоэнергетики должно быть сведено к минимуму.

Ведущий РК: С нами на связь выходит Москва. Мы слушаем ваше мнение.

 Ведущий РФ: Спасибо большое. Я бы хотел предоставить слово нашим специалистам,  которые  хотели бы   подтвердить данную информацию  цифрами.

Эколог :  Ежегодно в мире сжигается около 9 млрд. тонн топлива, что приводит к выбросу более 2 млрд. тонн углекислого газа, что вызывает постепенное потепление климата, и не секрет, что в последнее время  мы просто не успеваем справляться с его последствиями - наводнениями. Так что теплоэнергетике должна быть найдена альтернатива. (Знакомит с данными таблицы “Запасы топлива”)

Ведущий РФ:  По данным экономистов запасов органического топлива приблизительно хватит на 150 лет, и если угля хватит на 425 лет, то нефти и газа осталось совсем мало, их используют шире, чем уголь, соответственно на 35 и 50 лет.Однако, мы имеем возможность использовать другой вид энергетический ресурс более дешевый и относительно неисчерпаемый – воду. Уважаемые специалисты по гидроэнергетики, вам слово.

Технолог ГЭС: Действительно, электроэнергия от гидроэлектростанций дешевая, сами ГЭС просты в эксплуатации, гидроресурсы лежат на поверхности, их не нужно добывать и перерабатывать, они не дают вредных отходов и выбросов в атмосферу, поэтому гидроэнергетика в будущем неоспоримо будет использоваться.

Эколог : Указав плюсы ГЭС, вы забыли о том, что для их строительства необходимо сооружение водохранилищ, что привело к затоплению огромных территорий, с которых зачастую приходилось выселять людей, произошли потери посевных площадей. Затопление неблагоприятно повлияло и на рельеф побережий рек. Да и все реки, которые можно было использовать под строительство ГЭС, практически уже освоены.

 Ведущий РФ: Как видим, гидроэнергетика имеет свои плюсы и минусы.

А как обстоят дела в Казахстане? Вопрос Астане: Какие источники электростанций преобладают у вас, с чем это связано?

Ведущий РК: Республика Казахстан располагает богатыми запасами полезных ископаемых, обширными сельскохозяйственными угодьями, квалифицированными кадрами, значительным промышленным потенциалом. Для более полной информации  слово предоставляется   специалисту.

Энергетик РК Сегодня Казахстан имеет реально работающую рыночную экономику. Большая часть энергии производится на 37 тепловых электростанциях, работающих на углях Экибастузского, Майкубинского, Тургайского и Карагандинского бассейнов. Эксплуатируются 3 крупные гидроэлектростанции - Бухтарминская, Усть-Каменогорская (р.Иртыш) и Капчагайская (р.Или), обеспечивающие 10% потребностей страны, и атомная электростанция недалеко от Актау (бывш. Шевченко). 
  В последние годы крупные месторождения нефти открыты в Прикаспийской низменности (Тенгиз), на п-ове Мангышлак, на каспийском шельфе и в южном Казахстане. Китайская национальная нефтяная компания заключила соглашение с правительством Казахстана о строительстве нефтепровода из Казахстана в Китай. Канадская компания "Харрикейн" планирует вложить более 400 млн. долл. в разработку месторождений нефти и газа. Эти проекты могут в будущем создать основу для развития в Казахстане крупного экспортного рынка.

Ведущий РК:  Большое спасибо за хорошую информацию. Слово передается нашим коллегам из России.

Ведущий РФ:  Итак, мы с вами рассмотрели аспекты традиционных видов энергии, а как обстоят дела с нетрадиционными. Ведь мы уже используем энергию ветра, Солнца, горячих источников. Что нам может сказать специалист по ветроэнергетике? 

Технолог ВЭС: Ветроэнергетика не нова, из истории помним, что ветряные мельницы появились в аграрный период, кстати, ветровые электростанции работают практически по их принципу. Ветроэнергетика - одна из самых чистых энергий, т.к. не влияет на тепловой баланс Земли, не создает химического загрязнения, не требует добычи ресурсов, не расходует дополнительные вещества, например кислород. К сожалению, ветровые установки не обладают большой мощностью, и могут устанавливаться только в местах, где много ветра, причем скорость его должна быть не меньше 4 м/с. Ветроэнергегетика – зависимый вид энергии, ведь скорость ветра меняется в течение суток и по сезонам года. Особенно много ветровых установок в странах, имеющих выход к морю.

Ведущий РФ: В России ветровые установки пока не пользуются в должной мере, а вот в Казахстане, мы слышали, энергия ветра  уже используется и даже  действуют государственные программы,  направленные  на финансирование ветроэнергетики.. Астана. Мы слушаем вас!

Технолог по ВЭС из РК.    Согласно принятой в Казахстане концепции перехода к «зеленой экономике», в стране реализуется программа введения в эксплуатацию альтернативных источников энергии. В частности, речь идет о ветроэнергетике, которая считается перспективной в ряде регионов страны

Ведущий РК: А у нас снова слово просят экологи.

Эколог  : Хотя здесь говорили о том, что ветроэнергетика экологически чистый вид энергии, на самом деле с уточнением “почти чистый”, для неё характерно шумовое загрязнение среды, не зря же из лесов, находящихся рядом с ветровыми установками улетают птицы, уходят животные. К тому же инфразвуки от ветроустановок неблагоприятно влияют и на здоровье человека: вызывают дискомфорт, беспокойство, угнетенное состояние.

Ведущий РФ: И здесь не обошлось без минусов. А что могут сказать специалисты по энергии горячих источников?

Технолог ГТЭС: Геотермальная энергия сравнительно нова, она привязана к местности и не масштабна. Хорошо с использованием горячих источников обстоит дело в маленькой Исландии, а в России это в основном на Камчатке. Горячие источники – неиссякаемы и энергоемки, только в верхнем 3-х километровом приземном слое запасено количество тепловой энергии, которое эквивалентно примерно 300 млрд. т угля. Этот вид энергии не зависит от времени суток и сезонов года. Возможно, в будущем эта энергия будет использовать шире.

Эколог : Хорошо, что эта энергия  немасштабна, т.к. масштабны последствия ее использования, во всяком случае, в России, ведь отработанная горячая вода никуда обратно не закачивается, а сброс такой воды приведет к наводнению, загрязнению почвы и поверхностных вод токсичными соединениями фенолов, аммиака, тяжелыми металлами.

Ведущий РК: Увы, и здесь есть свои проблемы. Может быть, нас порадуют специалисты по гелиоэнергетике? 

Технолог СЭС: Сразу оговорюсь, что больших солнечных электростанций нет, в основном это солнечные установки, которые улавливают и преобразуют энергию Солнца. Наиболее оптимально использование таких установок в тех районах, где, как говорится солнце - круглый год.

Да, такие установки дорогие, но они быстро окупаются, ведь нет никакого загрязнения, а энергетический ресурс неисчерпаем. Уже существуют целые города, большинство высотных домов в которых получают электроэнергию и отопление от солнечных батарей, установленных на крышах, например в Бразилии, Калифорнии и даже северной Швеции. Нам кажется, что возможности использования солнечной энергии имеют большие перспективы в будущем, хотя эта энергия и зависит от времени суток и сезонов года. 

Ведущий РФ: Вот уж действительно “солнце, дарующее жизнь и … энергию”.

Итак, сегодня мы рассмотрели различные стороны традиционных и нетрадиционных видов энергии. Наверное можно сказать, что человечество вынуждено сознательно идти на какие-то “жертвы”, ведь отказаться от освоенных источников мы не можем, слишком много затрат и слишком велики потребности. Каковы же перспективы? Мы знаем, что в 2017году в Казахстане  планируется проведение  выставки «ЭКСПО-2017» . Расскажите, пожалуйста, каковы цели и что вы ожидаете от этой выставки? 

Ведущий РК:   По данным наших экспертов Казахстан  своё будущее связывает с энергосберегающими  ресурсами, пока другой альтернативы мы не видим.  

Выставка Астана ЭКСПО 2017, которая пройдет в Астане под лозунгом «Энергия будущего». Проект «Энергия будущего» ставит конкретные цели — исследовать стратегии, программы и технологии, направленные на развитие устойчивых источников энергии, повышение надежности и эффективности энергоснабжения, стимулировать использование возобновляемых источников энергии и показать посетителям необходимость их активного участия в разработке и осуществлении плана энергосберегающего производства и эффективного использования энергетических ресурсов. 

 Ведущий РФ: Замечательно. Будем с нетерпением ждать 2017год. Надеемся, что эта выставка даст новую ветку в развитии Казахстана. 

 Ведущий РК: Мы верим, что человечество без энергии не останется, на смену придут альтернативные источники энергии. Но это тема другой передачи. 

Ведущий РФ: До свидания, Казахстан, спасибо за диалог. Наш телемост заканчивает свою работу, мы благодарим всех участников, гостей и зрителей.