. как отрасль хозяйства объединяет процесс генерирования, передачи, трансформации и потребления электроэнергии. Она является очень важной отраслью экономики, так как без энергии невозможна работа ни одного предприятия, обуславливает темпы развития экономики. Эта отрасль жизнеобеспечения.

Потребители электроэнергии находятся повсюду. Производится же она в сравнительно немногих местах, близких к источникам топлива и гидроресурсов. Её невозможно законсервировать, поэтому необходимо сразу же потреблять после получения. Поэтому возникает необходимость в передаче энергии на большие расстояния. Для этого строят линии электропередач (ЛЭП).

ЛЭП Большая часть электроэнергии передаётся по линиям электропередач переменного тока

Как вам известно, согласно закону Джоуля – Ленца: Q=I²Rt, т.е. передача энергии связана с её потерями. Потери мощности можно определить следующим образом: P=I²R, Значит, потеря мощности зависит от силы тока и сопротивления. Сопротивление R=pl/S, т.е. чтобы уменьшить сопротивление, надо увеличить толщину проводов, а это очень неэкономично, поэтому сопротивление уменьшить нельзя. Остаётся только уменьшить силу тока. Мы знаем, что P=IU поэтому, при постоянной мощности, уменьшая силу тока в несколько раз, надо увеличить напряжение во столько же раз. Как вам известно, согласно закону Джоуля – Ленца: Q=I²Rt, т.е. передача энергии связана с её потерями. Потери мощности можно определить следующим образом: P=I²R, Значит, потеря мощности зависит от силы тока и сопротивления. Сопротивление R=pl/S, т.е. чтобы уменьшить сопротивление, надо увеличить толщину проводов, а это очень неэкономично, поэтому сопротивление уменьшить нельзя. Остаётся только уменьшить силу тока. Мы знаем, что P=IU поэтому, при постоянной мощности, уменьшая силу тока в несколько раз, надо увеличить напряжение во столько же раз.

Для увеличения напряжения используют повышающие трансформаторы

Преимущества В любом месте линии понижающий трансформатор, присоединённый к линии, передаёт энергию потребителям

Ответ Включают в цепь батареи конденсаторов Расщепление одного провода на несколько Гене- ратор Пони- жаю- щий Тран- сфор- матор Повы- Шаю- Щий Транс- Форма- тор Кон- Ден- сатор Потре- битель

Электромеханические индукционные генераторы На тепловых электростанциях ротор генератора вращается с помощью паровой турбины, на гидроэлектростанциях – с помощью водяной турбины

Виды электростанций

Выделяются основные типы электростанций: 69% 18% 13%

Выделяются основные типы электростанций:

ТЭС строят в районах добычи топлива или в районах потребления энергии (Сургутская, Рефтинская, Костромская). ГЭС выгодно строить на полноводных горных реках, а также каскады ГЭС на равнинных реках Волге, Каме (Саянская, Красноярская, Братская, Усть-Илимская, Волжский каскад). АЭС построены в районах, где потребляется много энергии, а других энергоресурсов не хватает.

ТЭС 1. Работают на не возобновимых ресурсах. 2. Дают много отходов (самые чистые на природном газе). 3. Режим работы меняется медленно (для разогрева котла необходимо 2–3 суток). 4. Энергия дорогая, так как для эксплуатации станции, добычи и транспортировки топлива требуется много людей. 40 % всей энергии; – огромные запасы топлива – централизованное отопление жилых зданий (80%) – малые капитальные вложения при строительстве 40 % всей энергии; – огромные запасы топлива – централизованное отопление жилых зданий (80%) – малые капитальные вложения при строительстве

Канаковская ГРЭС Костромская ГРЭС Сургутская ГРЭС Рефтинская ГРЭС Ириклинская ГРЭС Берёзовская ГРЭС Заинская ГРЭС

ГЭС Вода равнинных и горных рек. Движение воды во время приливов и отливов. Возобнавляемость ресурсов Электроэнергия в 4 раза дешевле чем на ТЭС – 20 % всей энергии; – малая себестоимость электроэнергии; – не загрязняет воздух ядовитыми отходами – способствует развитию судоходства, водоснабжения городов, орошению пахотных земель – маневренна (снятие пиковых нагрузок) – экономия жидкого и твердого топлива – требуют меньшего обслуживающего персонала – хорошо поддаются автоматизации и телеуправлению – основа развития разностороннего территориально- производственного комплекса

Саяно - Шушенская(6400 МВт) Красноярская (6000 МВт) ИркутскаяВолгоградскаяБратскаяБурейская Загорская ГАЭС

АЭС (атомные) АЭС – атомная электростанция, вырабатывает электроэнергию; АЭЦ – атомная электроцентраль (тепло + энергия). Вид топлива Вид топлива Ядерное топливо (плутоний и уран). При расходе 1 кг урана образуется энергии как при сгорании 2500 кг угля. Преимущества Преимущества – на 20–30 тонн ядерного топлива АЭС работает несколько лет; – в высшей степени концентрированное и транспортабельное топливо; – маневренность; – размещение (там, где нужна электроэнергия, но нет других источников сырья (мало)). – КПД – 80%; – дешёвая электроэнергия; – сравнительно небольшие затраты при строительстве; – работа станции не приводит к усилению парникового эффекта процесс выработки электроэнергии не сопровождается загрязнением окружающей среды;

Кольская – Полярные Зори Ленинградская – Сосновый бор Калининская – Удомля Курская – Курчатов Балаковская Смоленская – Десногорск Белоярская – Заречный

Недостатки Несмотря на неоспоримые преимущества электростанций в добыче энергии перед топливной промышленностью и необходимостью их существования и востребованность, у них всё же существует целый ряд серьёзных проблем и недостатков, требующих внимательного изучения и решения. Несмотря на неоспоримые преимущества электростанций в добыче энергии перед топливной промышленностью и необходимостью их существования и востребованность, у них всё же существует целый ряд серьёзных проблем и недостатков, требующих внимательного изучения и решения.

ТЭС Высокая себестоимость электроэнергии; – неравномерность распределения запасов топлива (27% на европейской части и 73% на востоке); – отчуждение благородных земель под добычу топлива, водохранилища, сеть ж/д, угольные карьеры, терриконики из отходов (шлак, зола); – зависимость от крупных водных источников и нанесение им ущерба; – загрязнение атмосферы вредными выбросами и тепловыми отходами, их пагубное воздействие на флору и фауну, порождение проблемы парникового эффекта; – слабая маневренность основного оборудования. – гибель шахтеров при добыче угля.

ГЭС крупные водохранилища и плотины приводят к затоплению огромных площадей земли, нарушению условий жизни ценных видов рыб (осетр, белуга, севрюга); изменению природы рек (слабый водообмен и самоочищаемость); обрушение и отступление берегов приводит к цветению застойного мелководья – изменение уровня грунтовых вод (заболачивание, непригодность в с/х) – изменяются условия плавания судов (шлюзование, возникновение волн, штормовых явлений (6–7 баллов)) – возникает проблема наводнений в период половодий

АЭС Дорогое строительство – зависимость от водных источников и нанесение им ущерба (сброс теплой воды, нагревание водоемов – изменение климата, увеличение влажности воздуха, снижение концентрации кислорода в воде, гибель рыбы, эвтрофизация воды; – воздействие радиоактивного излучения на живые организмы: лучевая болезнь, злокачественные опухоли, влияние на генетический аппарат (уродливое потомство, мутация); – проблема безопасного хранения и утилизации жидких отходов, образующихся в процессе добычи урана, захоронения твердых радиоактивных отходов, утилизации самой АЭС после срока эксплуатации; – аварийные ситуации на ядерных объектах и АЭС; – высокие требования к уровню образования сотрудников АЭС – радиоактивное загрязнение окружающей среды в результате добычи и переработки урана, хранения и регенерации топлива, загрязнение всех грунтовых вод тритием, загрязнение биосферы плутонием.

Вывод Таким образом, электроэнергетика как отрасль хозяйства объединяет процессы генерирования, передачи, трансформации и потребления электроэнергии. Одна из главных специфических особенностей отросли в том, что её продукция не может накапливаться для последующего потребления, использования: производство энергии в каждый момент времени должно соответствовать размерам потребления. Вторая особенность – универсальность энергии, т.е. она обладает одинаковыми свойствами независимо от того, каким образом она произведена – на тепловых, атомных или гидравлических. Передача энергии осуществляется мгновенно.

Электрификация показатель развития, благосостояния и мощи страны Электрификация показатель развития, благосостояния и мощи страны

Альтернативные источники энергии Использование солнечной энергии Использование солнечной энергии Использование энергию ветра Использование энергию ветра Использование энергии приливов и отливов Использование энергии приливов и отливов Использование геотермальных источников Использование геотермальных источников «Щадящая» энергетика (источники энергии не слишком большой мощности, но с высоким КПД, экологически чистые) «Щадящая» энергетика (источники энергии не слишком большой мощности, но с высоким КПД, экологически чистые)

Экологические проблемы С 1971 по 1991 из 56 населённых пунктов зоны затопления Чебоксарской ГЭС было вынесено 2730 домовладельцев, а 37 населённых пунктов исчезли навсегда. Было уничтожено 73 археологических памятников, 18 исторических памятников. Список можно продолжить. С 1971 по 1991 из 56 населённых пунктов зоны затопления Чебоксарской ГЭС было вынесено 2730 домовладельцев, а 37 населённых пунктов исчезли навсегда. Было уничтожено 73 археологических памятников, 18 исторических памятников. Список можно продолжить. Затоплено было 43,6 тыс. га высокопродуктивных земель, в том числе 18,9 тыс. га сельскохозяйственных угодий, 22,9 тыс. га лесов. Затоплено было 43,6 тыс. га высокопродуктивных земель, в том числе 18,9 тыс. га сельскохозяйственных угодий, 22,9 тыс. га лесов. В 1995 году в районе г. Космодемьянска был отмечен оползень шириной 35 м, длиной 40 м, с глубиной захвата пород 2 м и образованием уступа 2,5 м. В 1995 году в районе г. Космодемьянска был отмечен оползень шириной 35 м, длиной 40 м, с глубиной захвата пород 2 м и образованием уступа 2,5 м. Также следует отметить, что прозрачность волжской воды снизилась в десятки раз, и это неудивительно. Также следует отметить, что прозрачность волжской воды снизилась в десятки раз, и это неудивительно. Волга ежегодно несёт в Каспийское море 32 тыс. т нитратов, 591 тыс. т. взвешенных веществ, 29 тыс. т. нефтепродуктов,7,3 тыс. т. мыльной пены, 313 тыс. т. фенолов. Плотины и сильное загрязнение воды поставило под угрозу исчезновения крупнейшее в мире (90%) стадо осетровых рыб. Волга ежегодно несёт в Каспийское море 32 тыс. т нитратов, 591 тыс. т. взвешенных веществ, 29 тыс. т. нефтепродуктов,7,3 тыс. т. мыльной пены, 313 тыс. т. фенолов. Плотины и сильное загрязнение воды поставило под угрозу исчезновения крупнейшее в мире (90%) стадо осетровых рыб. За последние 20 лет улов рыб здесь сократился в 2 раза. Через очистные сооружения проходит всего 36% сбрасываемых сточных вод. За последние 20 лет улов рыб здесь сократился в 2 раза. Через очистные сооружения проходит всего 36% сбрасываемых сточных вод.

Итог урока 1. Какой тип электростанций в России преобладает? 2. Где лучше строить ГЭС? 3. В чём преимущество АЭС? Где их строят? 4. Что такое энергосистема? 5. Самые мощные ГЭС России, и на каких реках они находятся? 1. Какой тип электростанций в России преобладает? 2. Где лучше строить ГЭС? 3. В чём преимущество АЭС? Где их строят? 4. Что такое энергосистема? 5. Самые мощные ГЭС России, и на каких реках они находятся?