Альтернативные источники энергии - здоровое будущее планеты

XVI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке. Летняя площадка 2022

Альтернативные источники энергии - здоровое будущее планеты

Осокина А.А. 1
1Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №14»
Шехметова Лиля Николаевна 1
1Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №14»
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Самые простые действия человека могут помочь сэкономить большое количество энергии

и сохранить нашу планету!

Все лето мы проводим на даче. Дачный участок «Шахтер» находится в лесу между городами Сатка и Бакал. Это живописное место, окруженное высокими елями, белокурыми березами, неподалеку протекает речка. Там нет городского шума, пыли, мы слышим журчание воды, шорох трав, шелест листвы, пение птиц. Место замечательное. Но в нашем дачном поселке нет никакой инфраструктуры: ни газа, ни электричества, ни водопровода.

Но без электричества современный человек не может обойтись, ни в городской квартире с множеством техники, ни на природе.

На даче мы живём с апреля по октябрь месяц и не испытываем недостатка электроэнергии. Пользуемся ноутбуком, холодильником, стиральной машиной, смотрим телевизор, имеем возможность заряжать гаджеты. Освещение у нас есть везде, в жилых и бытовых помещениях, на участке. Как это возможно? В своей жизнедеятельности мы используем альтернативные источники энергии. (Приложение 2) Это солнечные батареи и ветрогенератор.

Я решила больше узнать о существующих видах альтернативной энергии, об истории их возникновения, значении в жизни человека, в развитии мировой экономики, выяснить преимущества и недостатки возобновляемой энергии.

Гипотеза: Альтернативные источники энергии сегодня важны и нужны даже простым людям.

Цель: Выяснить актуальность и возможность использования альтернативных источников энергии сегодня.

Задачи:

Изучить литературу, узнать историю возникновения и развития альтернативных источников энергии, сравнить разные виды.

Рассмотреть на практике источники энергии.

Выявить географию использования неисчерпаемых ресурсов, найти на территории Саткинского района такие объекты.

4. Провести опрос среди школьников.

5. Рассказать одноклассникам о «зеленой энергии», ее возможностях.

Актуальность:

Ухудшение экологии и истощение природных запасов заставляет человечество изучать и использовать возобновляемые источники.

Методы:

Теоретический (изучение литературы, видеоматериалов).

Практический (найти, рассмотреть, исследовать, сравнить).

Наблюдение.

Анализ и обобщение.

Фотоотчет.

Альтернативные источники энергии.

1.1. Возобновляемая энергия.

Энергия бывает возобновляемой (альтернативной) и невозобновляемой (традиционной). Невозобновляемые источники –это нефть, природный газ и уголь. Им ищут замену, потому что их становится все меньше и меньше, и они могут закончиться. Ещё из-за сжигания нефти, природного газа и угля происходят выбросы в атмосферу огромного количества углекислого газа, развивается парниковый эффект и глобальное потепление.

Альтернативными источниками энергии называют источники энергии, позволяющие получать энергию без использования традиционного ископаемого топлива (нефти, газа, угля и других). Альтернативные источники энергии – это обычные природные явления, неисчерпаемые ресурсы, которые вырабатываются естественным образом. Такую энергию ещё называют «зелёной энергией».

Сегодня тема возобновляемых источников энергии интересует не только профессионалов, но и обычных людей в обычной жизни. О ней много рассказывают в новостях, а экологи призывают руководителей государств, в кратчайшие сроки перейти на «зелёные технологии», чтобы приостановить ухудшение климата на нашей планете.

Человечество получает энергию, в основном за счёт сжигания ископаемого топлива и работы атомных электростанций. Альтернативная энергетика – это методы, которые отдают энергию более экологичным способом и приносят меньше вреда. Она нужна не только для промышленных целей, но и в простых домах для отопления, горячей воды, освещения, работы электроники.

Альтернативные источники энергии неисчерпаемы и экологически безопасны.

1.2. История возникновения и развития.

Возобновляемая энергетика – это самый древний и безопасный способ получения энергии. История больших открытий началась ещё до нашей эры. На протяжении веков она была единственным доступным источником энергии для жителей Земли, кроме собственной мускульной силы человека или животных.

Рассмотрим историю трёх самых широко распространённых видов возобновляемой энергетики – солнечной, ветряной и гидроэнергетики (Приложение 3)

Ветряная энергетика.

Использование человеком ветра берёт своё начало из древности. Это парусные суда Древнего Египта, Греции, мельницы и естественная вентиляция.

Ветряные мельницы веками использовались на Востоке - в Китае, Персии и других странах, затем появились в Европе, где особое распространение получили на территории Нидерландов. В холодных странах такой способ получения энергии был удобнее, чем использование энергии воды, которая могла замерзать зимой. Со временем люди придумали ветряной насос и систему, при которой мельница могла автоматически поворачиваться по направлению ветра. В 1887 году была создана первая в мире ветряная турбина для производства электроэнергии. Шотландский ученый Джеймс Блит использовал её для освещения собственного дома, а излишки электроэнергии предложил жителям своей улицы. Он стал первым человеком в мире, который обеспечил всю деревню электричеством за счет энергии ветра.

В дальнейшем ученые в разных странах занимались совершенстованием этой технологии. В 1895 году датский ученый Пол Ля Кур показал ветрогенератор, который обеспечивал уже стабильное напряжение и стал прототипом электростанции для освещения большой территории.

Ветряная энергетика развивалась очень быстро. Уже в 1991 году открылась первая в мире морская плавучая ветряная электростанция в Дании, а в Великобритании береговая ветряная электростанция.

Сегодня в России около 40 действующих ВЭС и более 20 проектируемых и строящихся ВЭС. Много ветряных электростанций в Республике Крым, так как там благоприятные климатические условия. Одна из самых мощных ветровых станций в России – это Кочубеевская ВЭС, находится в Ставропольском крае. Станция совсем новая, запущена в эксплуатацию в декабре 2020 года. Это очень мощная станция, где в год вырабатывается порядка 597 млн кВт*ч.

Солнечная энергетика.

Древние люди использовали солнечный свет для нагревания пищи, отопления домов и розжига. Уже в первые века нашей эры при помощи солнечного тепла стали нагревать воду. Римский архитектор Ветрувий увидел в Греции дома, которые строили на южную сторону, чтобы стены и все здание обогревалось солнечными лучами. Эту идею применили в Риме. Там римские бани стали обогревать с помощью солнца.

Впервые эффект преобразования света в электрическую энергию был обнаружен в 1842 году французским физиком Александром Беккерелем. А уже в 1860 году француз Огюстэн Мушо изобрёл первую в мире солнечную энергетическую систему. Солнечные батареи первым открыл Чарльз Фритц, который в 1883 году создал собственную настольную электростанцию. А уже через год он установил солнечные батареи на крыше в Нью-Йорке. В 1905 году Эйнштейн доработал эти идеи и получил Нобелевскую премию в этой сфере.

Для создания солнечных панелей, которые мы сейчас используем, потребовалось почти сто лет. Впервые эту технологию опробовали в 1958 году в космосе в качестве элемента питания американского спутника «Авангард-1» .

Возможно, не все знают, но советский космический корабль Союз-1 с человеком на борту стал первым кораблём на солнечных батареях.

С 1964 года начали развиваться работы по наземному применению солнечных элементов. Начинается производство солнечных батарей, и они становятся доступными для обычных потребителей, а не только для космической области. Развернулись строительства солнечных электростанции.

Количество крупных солнечных станций в России к концу 2020 года достигло 65. К крупнейшим относятся СЭС «Перовое», Старомарьевская СЭС, Самарская СЭС.

В последние годы, солнечные электростанции в России становятся необходимыми в отдаленных районах, регионах, отрезанных от центральной сети, и дают возможность снизить нагрузку с традиционных электростанций.

Сегодня все страны мира активно развивают солнечную энергетику.

Гидроэнергетика.

Использование людьми энергии воды также началось с древних времён. Преобразование силы водного потока в механическую или электрическую энергию называется гидроэнергетикой. Древние греки начали использовать водяное колесо, чтобы молоть пшеницу еще до нашей эры. Я видела подобное колесо в гео-парке Янган-Тау (Приложение 4).

К XIII веку водяное колесо применяли уже в производстве пороха и стали, в лесопильной, текстильной промышленностях. А в XIX веке французский инженер Бенуа Фурнейрон создает свой первый прототип новой модели колеса под названием «турбина». В 1878 году Уильям Армстронг построил первую в мире малую гидроэлектростанцию.

В 1891 году на электротехнической выставке во Франкфурте ученые представили двигатель переменного тока, мощностью около 100 киловатт. В небольшом городке был установлен генератор тока, вращение которого осуществлялось за счет небольшой водяной турбины и энергия на территорию выставки подавалась по проводам, протяженностью 175 километров.

Так же серьёзным прорывом стало преобразование приливной энергии Мирового океана в электричество. В 1966 году во Франции открылась первая в мире приливная электростанция.

По причине сложности возведения в начале ХХ века построили всего несколько гидроэлектростанций (ГЭС), однако освоение гидроресурсов осуществлялось быстрыми темпами и становилось всё более актуальным в области преобразования электроэнергии.

В России крупные ГЭС преобладают на реке Волга и реках Сибири - Ангарская, Шушешнская, Красноярская, Братская ГЭС.

II. Солнечные панели - удобный источник энергии.

2.1. Принцип действия солнечных панелей.

Напрямую использовать солнечный свет мы не можем, его надо преобразовать в электрическую энергию. Это делают солнечные панели.

Для того, чтобы накапливать и распределять электроэнергию, преобразованную солнечными панелями из солнечного света используют дополнительные устройства. Я рассмотрела схему подключения солнечных панелей к обслуживаемым системам, изучила оборудование. (Приложение 5)

1. Контроллер заряда. Его устанавливают между солнечными панелями, вырабатывающими электроэнергию и аккумуляторам, которые эту энергию накапливают. Ток приходит по электрической цепи на контролер, а затем по проводам поступает на аккумуляторы. Также контролер необходим чтобы управлять зарядом или разрядом аккумулятора и контролировать подачу энергии от солнечных панелей в электрическую сеть, чтобы при ярком солнце не вывести из строя все остальные приборы общей работы сети. (Приложение 6)

2. Аккумулятор(один или несколько). Электрическая энергия, которую вырабатывают солнечные панели, накапливается в аккумуляторах. Для эффективной работы системы лучше всего использовать специальные гелевые аккумуляторы. Для нашего небольшого дачного домика мы используем 3-5 аккумуляторов. (Приложение 7)

3. Инвертор. Солнечные панели вырабатывают постоянный ток напряжением 12Воль, а большая часть электроприборов работает от переменного тока напряжением 220 Вольт. Именно инвертор преобразует постоянный ток 12 Вольт в переменный ток 220 Вольт. Это то напряжение, которое необходимо, чтобы мы могли свободно пользоваться бытовыми приборами на даче, освещением в помещении и некоторыми электроинструментами.

(Приложение 8)

Я узнала, что от постоянного тока (12Вольт) могут работать энергосберегающие осветительные приборы, водяные насосы, холодильники и даже телевизоры. А более серьезная техника - стиральная машина, чайник, микроволновая печь требуют переменного тока напряжением 220 Вольт.

Солнечная батарея может работать как летом, так и зимой, ей нужен свет, а не тепло. Преобразование солнечного света в электричество с помощью солнечных панелей происходит и в пасмурную погоду. Но при установке панелей у себя на участке, мы учитывали некоторые факторы: (Приложение 9)

Устанавливать панели нужно на южной стороне крыши, фасада.

Угол наклона панели должен быть соответствующий широте нашего региона.

Рядом не должно быть объектов, отбрасывающих тень на панели.

Поверхность панелей нужно регулярно очищать от грязи, пыли, снега.

2.2. Применение солнечных панелей на практике

на примере нашего дачного дома.

Используя знания из источников технической литературы, интернет ресурсов, пояснений родителей я решила рассмотреть мини-электростанцию на нашем дачном участке.

Итак, на нашей даче установлена небольшая система из солнечных батарей, которая успешно работает вот уже несколько лет. Возможности подключиться к общей электросети на сегодняшний день у нас нет, и в ближайшие десятки лет не предвидится. Понимая это, родители решили не ждать «у моря погоды». Приобрели 1 солнечную панель мощностью на 100 Вт, контроллер и аккумулятор. (Приложение 10) Когда после установки системы, мы смогли включить свет в комнате, водяной насос, ноутбук и имели возможность заряжать гаджеты, это было просто чудо! (Приложение 11)

Дачный сезон продолжается с апреля по октябрь месяц, это значит, что потребности в электричестве будут расти, необходимо расширять возможности электростанции. Подумали, взвесили и приобрели ещё 4 солнечные панели мощностью 170 Вт каждая, инвертор, контроллер и дополнительные аккумуляторы.

Солнечные панели разместили на крыше гаражного строения (Приложение 12). Оттуда преобразованная энергия по проводам поступает на контроллер, а после на станцию аккумуляторов, которые размещены в металлическом отсеке и защищены от воздействия внешних факторов (влаги, ветра) (Приложение 13)

Затем электричество уже распределяется при помощи проводов, а также с использованием инвертора, в необходимых случаях по всему участку для питания дома, бани, хозяйственных построек, уличного освещения. Появилась возможность дополнительно пользоваться холодильником, телевизором, электропилой, пилой-болгаркой, дрелью и т.д.

Количество солнечных батарей для этой мини-электростанции родители рассчитали исходя из суточного потребления электричества, которое необходимо для нормальной жизнедеятельности нашей семьи.

Теперь для питания нашего дома в весеннее-летний период достаточно напряжения. Чтобы не было перебоев с электричеством в пасмурные дни осенью и зимой родители приобрели и установили ветрогенератор мощностью 400 Вт, в качестве дополнительного получения энергии при помощи ветра. Этот проект находится на стадии внедрения в эксплуатацию. (Приложение 14)

2.3. Экономический эффект от установки и использования электростанции.

Как я уже упоминала ранее, наш дом находится в удаленном от города районе, в связи с чем, подключение к общей электрической сети отсутствует и в ближайшее время не планируется.

Если всё же допустить в будущем возможность подключения к городской энергосети, сделать заявку в соответствующие службы, собрать необходимое количество жителей- единомышленников дачного поселка и ожидать некоторое количество лет, стоимость вложений составит 60 - 70 тысяч рублей (данные взяты на примере близлежащих поселков).

Мне стало интересно, какие расходы понесла моя семья, решившись на установку собственной электростанции и посчитать выгоду данного проекта. (Приложение 15)

Для нашего дачного участка было приобретено следующее оборудование:

Солнечная панель (поликристаллическая) мощностью 170 Вт - 4 штуки стоимостью 7 000 рублей;

Контроллер - 1 штука стоимостью 2 500 рублей;

Инвертор мощностью 1кВт – 1 штука стоимостью 5 000 рублей;

Аккумуляторы 5 штук стоимостью 3 000 рублей;

Провода на сумму 1 000 рублей;

Лампочки энергосберегающие - 10 штук по 100 рублей;

Комплектующие (выключатель, патроны, светильники, клеммы и другое на сумму 1 000 рублей.

Считаю:

4 * 7000 + 2500 + 5000 + 5х3000 + 1000 + 1000 + 1000 = 53 500 рублей.

Затраты получаются не маленькие, но уже тысяч на 10 меньше той суммы, которую пришлось бы потратить при подключении к общей электрической сети. Да еще неизвестно когда и как это было бы смонтировано? Сколько времени, неудобств, грязи и беспорядка пришлось бы пережить. А теперь наш дом работает на полном обеспечении от солнечной электростанции, полностью застрахован от внезапных отключений электричества из-за аварий. Солнечная энергия бесплатна и безопасна для окружающей среды. Срок службы солнечных панелей составляет 30-50 лет бесперебойной работы.

А какие расходы мы бы несли, если бы оплачивали её по действующим тарифам. Предполагается, что солнечные панели летом работают всего 7 часов с почти максимальной мощностью.

Посчитаю предполагаемые затраты за пользование электроэнергией.

На даче у нас работают:

Холодильник - 1 кВт в сутки;

Ноутбук (зарядка гаджетов, роутер) - 500 Вт в сутки;

Телевизор – 300 Вт в сутки;

Освещение комнатное – 100 Вт в сутки;

Освещение уличное – 100 Вт в сутки;

Водяной насос – 30 Вт в сутки;

Электроинструменты

(болгарка, дрель, электро-лобзик, электропила и др) – 0,5–1 кВт в сутки.

Считаю:

1000 + 500 + 300 + 100 + 100 + 30 +1000 = 3030 Вт в сутки

Теперь подсчитаю за месяц: 3 030 * 31 день = 94 000 Вт = 94 кВт за месяц.

Все мы видим квитанции за электричество, которые каждый месяц кладут нам в почтовые ящики и наши родители оплачивают указанные суммы, согласно установленным тарифам за 1 кВт. Глядя на эти цифры, мы начинаем экономить электроэнергию дома, дорого она нам обходится.

Если бы на нашем дачном участке были городские электросети, тариф за 1 кВт (сельский) составил бы 4 рубля. Значит, сумма за месяц вышла бы

94 * 4 = 376 рублей. Теперь считаю общую стоимость оплаты за 7 месяцев весеннее-летнего периода: 376 * 7 = 2630 рублей. Хорошая экономия средств.

За 4 года использования солнечных батарей мы сохранили 2630 * 4 = 10520 рублей. Тихо, чисто, просто, комфортно, выгодно так жить на природе.

Автономная (независимая) электростанция имеет множество плюсов:

Экологическая безупречность. Отсутствие шума, выбросов в атмосферу.

Нет необходимости в топливе

Легко обслуживается

Долговечна

Даёт выгоду, за счет экономии на коммунальных платежей.

III. Неисчерпаемые ресурсы планеты.

3.1. География использования.

Неисчерпаемыми природными ресурсами называются такие ресурсы, количество которых не уменьшается в процессе их использования.

На запасы неисчерпаемых ресурсов влияют климатические зоны. В разных частях света запасы климатических ресурсов будут отличаться. В разных странах запас индивидуален. Интересно где сосредоточены основные виды неисчерпаемых ресурсов планеты? Есть ли на территории Челябинской области и наших соседей? (Приложение 16).

Конечно, солнечной энергии значительно больше в тропических широтах, поэтому такие страны как Израиль, Австралия, Япония, некоторые штаты США имеют больше возможности её использовать.

Я выяснила, что на Южном Урале есть завод по производству высоковольтных двигателей АО «Русские электрические двигатели». В 2016 году там было принято решение о частичном замещении потребления электроэнергии сети на солнечную энергию. В 2018 году была возведена и запущена мощная крышная СЭС на здании этого завода. Большой интерес вызвал проект строительства на Южном Урале энергокластеров-ветропарков, о котором говорили на межрегиональном форуме «Энергетика. Энергоэффективность». Наш регион энергодеффицитный собственной электроэнергии не хватает, а солнечно- ветровая энергетика частично поможет решить эту проблему. Особенно это актуально на территориях агрохозяйств в Варненском, Октябрьском, Брединском, Троицком районах области, в Башкирии, так как, СЭС и ВЭС мобильны, независимы от общей электросети (автономны) и экологически безопасны.

Из собственных наблюдений я отмечаю, что в нашем городе, а также на федеральной и региональной трассах нашего района уже установлены солнечные автономные светофоры. Например, по улице Пролетарской, в Западном районе, по улице Солнечной (умная остановка работает от солнечных панелей), светофор у школы-интерната в городе Бакале, а также светофоры возле нашей школы по улице Ленина. На Лосиной ферме в поселке Сибирка, обогрев домиков происходит при помощи солнечных коллекторов. И конечно отмечу, что с каждым годом всё больше солнечных панелей появляется на крышах частных домов.

Перспективной отраслью промышленностиявляется создание ветряных насосов и электростанций. Основные запасы ветровой энергии находятся в умеренном поясе. Среди стран, которые активно используют энергию ветра, можно выделить Китай, США, Данию, Индию, Бразилию.

На сегодняшний день в России действует один мощный ветропарк, он находится под Ульяновском. Ульяновскую область выбрали как ветреный регион. Средняя годовая скорость ветра там составляет 6,5-7,5 метра в секунду.

Южный Урал так же вошел в число регионов, где планируется построить ветровую электростанцию. Пока ветрогенераторы малой мощности (для частного использования) разрабатывают в ЮУрГУ и в ГРЦ города Миасса, производят на предприятии «ГРЦ-вертикаль» в Челябинске, а установлены они на фермерском хозяйстве около города Троицк и города Магнитогорска.

Активно используется человеком сила воды, работа приливных электростанций, плотин. Применение такой энергии было реализовано во Франции в устье реки Ранс (с 1966 года), в Канаде в Аннаполисе в Заливе Фанди (с 1984 года) и в России (Белое море)

Первая в России приливная электростанция Кислогубская расположена вблизи пос.Ура-Губа Мурманской области. Пристальное внимание на сегодлняшний день обращено на проект создания Пенжинской ПЭС (Камчатка). Она может стать основой энергосистемы Дальнего Востока, необходимой для производства экологически чистого водорода.

В нашем районе (поселок Пороги) имеется старейшая непрерывно действующая гидроэлектростанция Порожская ГЭС, построенная в начале ХХ века. (Приложение 16). В 1910 году ГЭС дала первый ток и вырабатывала электричество для Саткинского чугуноплавильного завода. Только в 2017 году станция была остановлена и стала памятником истории и культуры областного значения.

3.2. «Зеленая энергия» в нашем городе

Когда я увидела, что на некоторых улицах нашего города установлены светофоры, питание которых происходит от солнечных панелей, я заинтересовалась этим вопросом и встретилась с руководителем Управления по благоустройству района Хурматуллиной Альфиёй Галалетдиновной (Приложение 17) :

«Сатка стала одним из первых населённых пунктов в России, где реализуется проект «Умный город». Одним из проектов Умного города является установка светофоров на солнечных панелях. Автономные светофоры это очень экономично, эстетично, их работа не зависит от центральной электросети. Электрические провода городской сети находятся под землей, установка подобных объектов на солнечных панелях – это правильный выбор.

Наша задача развивать благоустройство города, повышать комфорт проживания за счёт умных технологий, увеличивать туристическую привлекательность. А «зеленая энергетика» нам в этом поможет».

Следующая моя встреча состоялась с менеджером по развитию внутреннего детско-юношеского и спортивного туризма Челябинской области, Банниковой Натальей Анатольевной.(Приложение 18):

«Экотуризм - это отдых с минимальным воздействием на окружающую среду. Но не каждый турист может полностью отказаться от благ цивилизации. Наш палаточный кемпинг находится вдали от города и лишён людских коммунальных благ. Линия электроснабжения расположена от нас очень далеко. Нет электричества, приходится постоянно пользоваться бензиновыми генераторами, а это, конечно же, выбросы выхлопных газов в атмосферу. Использование солнечных электростанций открывают для нас широкие возможности для развития бизнеса и обеспечения туристов комфортом. Это абсолютно экологично, никакого отрицательного воздействия на природную среду. Для нас, как предпринимателей много плюсов:

- не нужно согласования и утверждения проекта энергоснабжения с энергетическими компаниями (река Ай является границей между Республикой Башкирия и Челябинской областью);

- работа станции абсолютно беззвучна, в отличие от генератора, нет дискомфорта отдыхающим;

- электростанция мобильна, т.е. на зимний период её можно без проблем демонтировать;

- минимальное вмешательство человека для обслуживания солнечной электростанции.

В последние годы заметно усилились ветра в нашем районе(20-25 м/с) т.е. перспектива использования ветряной энергии тоже актуальна.

В ближайшее время разрабатываем энергетический проект, основанный на солнечной энергии, производим закуп оборудования».

Ещё одна встреча произошла с предпринимателем нашего города Шишовым Григорием Сергеевичем, который является руководителем экстрим-парка «Грифон», расположенного в живописном месте Айские Притёсы (Приложение 19):

«Наш объект находится в процессе строительства, и мы только начали возводить деревянные домики, но готовы активно использовать солнечную энергию для оснащения электричеством нашего экстрим-парка. Осенью 2021 года нами установлены 18 солнечных панелей, которые уже обеспечивают питание оборудования. Панели поворотные, расположены в открытом поле, что позволяет максимально использовать солнечный свет на протяжении суток. В следующем сезоне планируется осуществить питание некоторого оборудования с использованием ветрогенераторов. Мы уверены, что альтернативная энергия - это будущее, которое сделает отдых наших туристов комфортным и безопасным.»

После встреч и интервью могу сделать вывод, что возможно электромобили, солнечные панели, ветряки и прочие достижения не смогут работать в условиях севера и областей с неблагоприятными погодными условиями. Переход к «зеленой энергии» должен быть частичным и индивидуальным для каждого региона, там, где это возможно.

3.3. Обобщение.

Рассмотрев разнообразие альтернативных источников энергии, я выяснила назначение и пользу каждого из них, увидела недостатки. Полученные данные свела в одну таблицу, чтобы удобнее было рассказывать об этом и слушать. На уроке окружающего мира я поделилась с одноклассниками своими знаниями и наблюдениями. (Приложение 20) Рассказала о преобразовании энергии солнца и ветра в электрическую энергию, как работает альтернативная энергия и почему многие страны делают выбор в её пользу. Оказывается, у моей одноклассницы Полины Маркевич дедушка живет в деревне Черепаново и на их участке электричество вырабатывается с помощью солнечных панелей.

Таблица 1.

Вид

«зеленой энергии»

Альтернатива/

область применения

Преимущества

Недостатки

Солнечная энергетика

Использование солнечного излучения для получения какой- либо энергии. С помощью солнечных батарей можно получать электричество, не сжигая уголь и нефть

Использование очень востребовано в:

-сельском хозяйстве;

-энергосбережении санаториев и пансионатов;

-космической отрасли;

-экотуризме, охране природы;

-электрификации отдаленных и сложнодоступных регионов;

-уличное, садовое и декоративное освещение;

-мобильная техника (гаджеты, зарядные модули)

-энергия бесконечна;

-повсеместна, доступна;

-стабильна (не перерасходовать);

-безопасна для окружающей среды;

-отсутствие шума;

-независима от сети;

-мобильна;

-даровая энергия;

-зависимость от погодных условий;

-затратность на стадии установки;

-занимает определенные площади для размещения.

Ветряная

энергетика

Использование силы ветра для получения какой- либо энергии.

Энергия ветра является:

-способом питания домов и предприятий (ферм) электрической энергией.

-экологическая чистота работы;

-неисчерпаемая энергия;

-маленькие габариты ветряной турбины;

-непостоянность скорости ветра;

-наличие шума и звуков;

-высокие затраты на строительство.

Энергия приливов

Прилив и отливы воды используют для вращения турбин (как ГЭС для выработки энергии). Могут дать человечеству очень много энергии ( сколько может дать использование каменного и бурого угля вместе взятого)

-неисчерпаемый источник;

-дешевый источник;

-отсутствие вредных выбросов в атомосферу;

-нет вредного влияния на человека;

-нет затопления земель.

-высокие затраты на строительство;

- опасны

для судоходства;

-зависимость от фаз приливов и отливов (изменение мощности).

Вывод

Выполняя работу, я поняла, что для нашего поколения и даже наших детей хватит запасов нефти, газа, торфа, каменного угля. Но использование этих ископаемых приводит к загрязнению атмосферы, а болезни человечества возникают от грязного воздуха и это уже проблема ныне живущих людей.

Добывая ресурсы, человечество наносит необратимый вред планете. А с развитием технического прогресса энергии для человечества требуется всё больше и больше.

В ходе работы я научилась различать возобновляемую и невозобновляемую энергию, понимать преимущества и недостатки альтернативной энергетики.

Использование возобновляемых источников энергии становится одной из самых актуальных задач человечества. Это возможность сохранения планеты, её богатств животного и растительного мира, климатического разнообразия, ландшафтных красот, чистого воздуха, воды, земли и недр. Почему возобновляемую энергию называют «зеленой энергией», потому что она вырабатывается природными источниками, и её использование не вредит окружающей среде.

Использование солнечных батарей становится необходимым и доступными для обычных потребителей. Я увидела на практике и высчитала экономический эффект от установки и использования автономной электростанции на дачном участке. Это и моральная, и материальная выгода.

Радует, что в нашем регионе и в Сатке начинают использовать альтернативные источники энергии.

Ученые отмечают, что у нашей страны есть огромный потенциал для развития использования возобновляемых источников энергии. Мы можем добиться 40% перехода на «зеленую энергетику».

Итак, изучая географию использования неисчерпаемых ресурсов планеты, могу сделать вывод, что отрасль альтернативной энергетики находится на этапе становления и является очень перспективной, так как снижает зависимость человека от исчерпаемых источников энергии (топлива).

Эта работа интересна и познавательна, я узнала много нового об источниках энергии естественных и энергосберегающих, научилась рассуждать об экологических проблемах человечества и смогу донести информацию до своих друзей, соседей.

Литература

Чирков Ю.Г., М., «Занимательно об энергетике» «Мол. Гвардия», 1981

Я познаю мир: Дет.энцикл.:Физика/Сост.,худож. А.А.Леонович; Под общ.ред.О.Г.Хинн.-М.: ТКО «АСТ», 1994.-480 с

Энциклопедия для детей. Техника, М., «Аванта+», 1999

Городов Р.В. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: учебное пособие / Р.В. Городов, В.Е. Губин, А.С.Матвеев. - 1-е изд. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2009.- 294 с.

Благородов В.Н. Проблемы и перспективы использования нетрадиционных возобновляемых источников энергии, Россия.

Журнал Энергетик № 10, с. 16-18, 1999

Интернет – ресурсы:

- https://ru.wikipedia.org/

- http://topor.info/hi-tech/solnechnaya-energetika

- http://remoo.ru/elektrika/solnechnye-batarei-dlya-doma/

- https://alter220.ru/voda/prilivnye-elektrostantsii.html

Приложение 1

И зучаю литературу

Приложение 2

Н едостатка в электричестве нет

Приложение 3

Изучаю историю получения энергии

Приложение 4

Рассматриваю водяное колесо в гео-парке «Янган-Тау»

Приложение 4

Рассматриваю водяное колесо в гео-парке «Янган-Тау»

П риложение 5

И зучаю оборудование и схему подключения солнечных панелей

Приложение 5

И зучаю оборудование и схему подключения солнечных панелей

Приложение 6

Д ля чего нужен контроллер заряда?

Приложение 7

Что накапливают аккумуляторы?

Приложение 8

Как инвертор преобразует энергию?

Приложение 9

Ч то необходимо учесть при установке солнечных панелей?

Приложение 10

В сё началось с одной солнечной панели

Приложение 11

У ра! Появилось электричество

Приложение 12

Р асширяем солнечную электростанцию

Приложение 13

У становка оборудования для новой электростанции

Приложение 14

В етрогенератор – проект на стадии внедрения

Приложение 15

Рассчитываю экономический эффект от установки электростанции

Приложение 16

Исследую Челябинскую область и нахожу места применения

«зеленой энергетики»

Солнечные электростанции в Брединском районе

Приложение 16

Светофоры по улице Пролетарская, город Сатка

Приложение 16

С ветофоры на региональной трассе

Приложение 16

Умная остановка по улице Солнечной, город Сатка

Приложение 16

Ш кола-интернат город Бакал

Приложение 16

Ш кола №14 город Сатка

Приложение 16

Солнечный тепловой коллектор «Лосиная ферма» поселок Сибирка

Приложение 16

Ветрогенераторы в фермерских хозяйствах Т роицкого района

Приложение 16

Старейшая непрерывно действующая гидроэлектростанция Порожская ГЭС в Саткинском районе

Приложение 17

Встреча с руководителем Управления по благоустройству района Хурматуллиной Альфиёй Галалетдиновной

Приложение 18

Встреча с менеджером по развитию внутреннего туризма Челябинской области Банниковой Натальей Анатольевной

Приложение 19

В стреча с руководителем экстрим-парка «Грифон» - Айские притёсы Шишовым Г.С.

Приложение 20

Рассказываю в классе

Просмотров работы: 37