Методична розробка уроку виробничого навчання. Вступне заняття. Розвиток енергетики та електрифікації в Україні. Історія будівництва Хмельницької АЕС

Професія: «Електромонтер з ремонту та обслуговування електроустаткування»

Тема програми: Вступне заняття.

ТЕМА УРОКУ: Вступ. Розвиток енергетики та електрифікації в Україні.

Основні правила електробезпеки. ТИП УРОКУ: Урок засвоєння нових знань

МЕТА УРОКУ:

НАВЧАЛЬНА :  Ознайомити учнів із розвитком енергетики і

                        електрифікації, типами і видами електростанцій.

  ВИХОВНА:  Виховувати любов до обраної професії

  РОЗВИВАЮЧА: Розвивати увагу , творче мислення , конструкторське мислення.

МІЖПРЕДМЕТНІ ЗВ'ЯЗКИ: фізика, хімія, математика, біологія.

Матеріально-технічне і дидактичне оснащення уроку:

1 .Наочні посібники   плакати «Енергетичні системи»

2.Роздатковий матеріал    карточки- завдання, зображення різних типів

електричних станцій

3.   Технічні засоби    мультімедіапроектор

4.   Література   В.М. Китаєв «Електротехніка з основами промислової електроніки»,

К.: Будівельник, 1994; А.М.Гуржій , A.M. Сільвестров «Електротехніка»,    К.: Форум, 2002,

                                   Хід уроку.

1.Організаційна частина- 5хв.

Перевірити готовність учнів до уроку.

2.Вступний інструктаж-45хв.

1.Повідомити тему програми

2.Повідомити тему уроку.

3.Повідомити навчальну і розвиваючу мету й завдання уроку.

      4. Актуалізація опорних знань.     

        Повторення матеріалу набутого на уроках фізики.

№ п/п	Зміст запитань
1	Які знаєте види електричних станцій?
2	Яка електрична станція виробляє електроенергію у нашій області?
3	Чому раніше Бурштинська ТЕС називалася ДРЕС, в чому різниця у назвах?
4	В яких одиницях вимірюється напруга, сила струму, потужність?

          5.Пояснення нового матеріалу.

      1.Коротка характеристика і зміст предмета .

      2. Розвиток енергетики і електротехніки в Україні.

      3. Джерела електричної енергії (ГЕС, ТЕС, ЛЕС, сонячні, вітрові).

      4. Основні правила електробезпеки в електроустановка

Історія розвитку енергетики.

У 1913р. в Росії налічувалось всього 78 електростанцій. Потужністю 8,4 тис.КВт.

Рівень був найнижчий в світі.

Потужність електростанцій Донбасу в 1913р. становила S=70 тис.КВт.

Загальна потужність всіх електростанцій в Україні на 1913р. становила 304,3 тис. КВт, а виробництво електроенергії -545 мл.КВт. год на рік. Переважна кількість електростанцій були зосереджені у вугільній і металургійній промисловості.

Найбільша електростанція 14,5 тис.КВт. Олександрівського заводу м. Катеринослава (Дніпропетровськ). Всі електростанції працювали ізольовано і мали низькі техніко-економічні показники.

У 1920р. стояло питання електрифікації країни Росії.

3-7 лютого 1920р. затверджено історичну програму «План електрифікації Росії». Передбачалось за10-15років збудувати 30 великих електростанцій

Залежно від типу первинного двигуна теплові електростанції бувають:

1.  Паротурбінними (конденсаційні, теплофікаційні)

2.           Паромашинними

3.           Газотурбінними

4.           Дизельними

Теплота, що виділяється при згоранні палива нагріває воду, яка проходить по трубах всередину котла. У котлі утворюється пара з температурою 565⁰С яка під тиском до 23,5МПА надходить у парову турбіну.

Найбільшими тепловими електростанціями в Україні є Вуглегірська, Старобешівська, Курахівська, Слов'янська (Донецька область), Криворізька-2, Придніпровська (Дніпропетровська область), Бурштинська, Запорізька, Ладижинська (Вінницька область) Трипільська (Київська обл.)

Бурштинська і Добротворська ТЕС належать до числа одних із самих старих ТЕС в Україні. Енергоблоки Бурштинської ТЕС були побудовані в 1965-1969р., а Добротворської ще раніше у 1959-1961р. Встановлена потужність 12 енергоблоків Бурштинської ТЕС складає близько 2300 МВт, що майже в 3 рази більше ніж встановлена потужність 5 енергоблоків Добротворської ТЕС (600 МВт).

В наш час використовується енергія теплових електростанцій, тобто є побудовані електроцентралі,які споруджені поблизу споживача і обігрівають понад 25 міст України. Найбільші з них - Київська ТЕЦ-5, Дарницька (Київ), Київська-6, Харківська ТЕЦ-5, Одеська, Калуська, Краматорська.

20теплових , S= 1110 тис. КВт. 10ГЕС,S=640 тис.КВт.

 На торфі:  Шатурська ТЕС       

Горківська ТЕС                        170 тис.КВт.

             Іванівська ТЕС

             Свиятська ТЕС

На кам'яному вугіллі: Каширська ТЕС, Епіфанівська ТЕС,Челябінська ТЕС

Дніпровська ГЕС        20тис.КВт. (Україна)

Штерівська ГЕС   -У    1928р. - потужність електростанцій України досягла 473, 6 тис.КВт, а виробництво електроенергії- 1261 млн.КВт.год.

У 1929-1941рр. - розширена Штерівська ДРЕС

Побудовані:

Пінічнодонецька ДРЕС,    Криворізька ДРЕС,    Дніпродержинська    ДРЕС, Харківська ДРЕС-2.

Джерела електричної енергії ТЕС, ГЕС, АЕС, сонячні,

вітрові.

Електрична станція - електротехнічна споруда, яка перетворює різні види природної енергії в електричну.

Джерелами виробництва електричної енергії є електричні станції.

Вони поділяються на:

ТЕС - теплові; ГЕС - гідро;  АЕС - атомні;  Вітрові;  Сонячні

Теплові електростанції

Теплові електростанції працюють на природному паливі, в основному це кам'яне вугілля, газ, торф, сланці, відходи деревини, нафта .

Недоліки ТЕС - спалюється багато природніх запасів вугілля , не маємо сучасних котлів здатних спалювати низькосортне вугілля, дрова, торф, не має високоефективних парових, газових турбін.

Україна на сьогоднішній день відстає від європейських країн у розвитку теплоенергетики на 30-40 років.

Гідроелектростанції      (ГЕС)

ГЕС називають гідротехнічну споруду, призначену для перетворення енергії потоку води в електричну.

Основними   частинами   ГЕС    є   гребля,   яка   затримує   воду   у водосховищі, гідротурбіна та електричний генератор. Енергія води, яка падає з  висоти   10-  30  метрів  на лопасті турбіни  в  електричному  генераторі, перетворюється на електричну енергію. ГЕС бувають: Гребельні; Дериваційні;

ГЕС, які виробляють електричну енергію на Україні: Кременчуцька,   Київська,   Канівська,   Ладижинська,   Зміївська,   Каховська, Дніпродзержинська.

Схема пригребельної ГЕС

1,7 - верхній і нижній рівень води

2  - земляна гребля

3  - підведення води до турбіни 4- гідрогенератор

5  - турбіна

6  - щитовий підйомний пристрій.

       Атомні електричні станції (АЕС)

Різниця між атомною і ТЕС полягає в тому, що котельний агрегат замінений атомним реактором і парогенератором.

Джерелом теплової енергії на атомній станції є ядерне паливо (уран-235, уран-238, плутоній-239 та ін.).

Атомні електростанції можуть бути одноконтурні і двоконтурними.

Основними частинами атомної електричної станції є ядерний реактор, в якому відбувається ланцюгова реакція поділу ядер урану, парогенератор, турбіна.

Особливістю атомних електростанцій є дуже мала витрата атомного палива. Наприклад, для виробітку 5000 кВт витрачається за добу приблизно 30 грам урану.

На Україні - побудовані 5 атомних електростанцій: Запорізька, Хмельницька, Рівненська, Південно-Українська, Чорнобильська і недобудована Кримська атомна.

На Чорнобильській АЕС у 1986 році на 4 енергоблоці сталася аварія, у
2000 році відбулося закриття.....

Коротка характеристика АЕС:

1.  Запорізька  АЕС  -  м.Енергодар   Запорізька  область,   працює   6 атомних енергоблоків.

2.           Хмельницька АЕС - м. Нетішин Хмельницька область, працює 2 атомних енергоблоки.

3.           Рівненська АЕС - м. Кузнецовськ, працює 4 атомних енергоблоки.

4.  Південно - Українська АЕС - м. Південноукраїнськ Миколаївська
область, працює 3 атомні енергоблоки.

Запорізька      АЕС      (ЗАЕС) — атомна... електростанція,      розташована в степовій зоні на березі Каховського водосховища в Запорізькій області України поруч із містом Енергодар. Це найбільша в Україні (і ^в Європі) атомна електростанція, вона складається з 6 атомних енергоблоків.

Рішення про будівництво ЗАЕС було ухвалене в 1978 році.

В 1981-му почалося поетапне спорудження блоків станції. Протягом 1984— 1987 р. уведені в експлуатацію чотири енергоблоки.

В 1989 р. став функціонувати п'ятий енергоблок, а шостий — лише в 1995 році, після скасування мораторію на будівництво ядерних об'єктів в Україні. Запуск шостого блоку Міжнародний інститут фінансів і економічного партнерства (США) відзначив Запорізьку АЕС «Смолоскипом

Бірмінгема». Ця нагорода вручається підприємствам за успішне економічне виживання й розвиток в умовах зародження ринкових відносин.

Щорічно станція генерує близько 40 млрд кВт«годин електроенергії, що становить п'яту частину загальнорічного виробництва електроенергії в державі й половину її виробництва на українських атомних станціях.

За підсумками роботи в 2000 р. Запорізька АЕС визнана однією із трьох кращих атомних станцій світу, що повністю відповідають вимогам МАГАТЕ.

Хмельницька АЕС (ХАЕС) - українська атомна електростанція, розташована в місті Нетішин Хмельницької області України на березі річки Горинь. Основне призначення станції за офіційною версією - покриття дефіциту електричних потужностей у Західному регіоні України. Але достовірно відомо, що левова часка енергії експортується в країни Східної Європи. Хмельницька АЕС є відокремленим підрозділом НАЕК «Енергоатом».

У 1990 році Верховна Рада України оголосила мораторій на будівництво нових АЕС, під час дії якого на Хмельницькій станції були змонтовані основні технологічні вузли і підготовлений персонал для роботи на другому блоці.

Спорудження 2-го блоку в Нетішині відновили тільки в 1993 році, проте через недостатнє фінансування будівельні роботи йшли повільно, з середини 2002 року вони були значно прискорені.

У липні 2004 року відбувся фізичний, а 8 серпня - енергетичний пуск 2-го енергоблоку ХАЕС.

7 вересня 2005 Державна приймальна комісія підписала акт про введення другого блоку ХАЕС в промислову експлуатацію.

Влітку 2008 перший енергоблок був закритий на ремонт.

30 квітня 2010 на зустрічі прем'єр-міністрів Росії і України було прийнято

рішення про співпрацю «Росатому»      і Мшпаливенерго України у спорудженні

третього і четвертого енергоблоків ХАЕС, будівництво буде вести ЗAT «Атомстройекспорт». Проте деталі угоди та умови надання кредиту поки що не розголошуються.

Історія будівництва ХАЕС

За проектом АЕС мала 4 блоки загальною потужністю 4000 МВт із блоками серії ВВЕР-1000. У 1981 році було розпочато будівництво. У кінці 1987 року введено перший енергоблок, тоді ж були підготовлені майданчики ще для трьох блоків. Другий енергоблок почали будувати в 1983 році, пуск планувався в кінці 1991

Виробничі потужності Хмельницької АЕС

ХАЕС щорічно виробляє близько 6-7 млрд кВт/год електроенергії, або 9%
вироблюваної на АЕС України. Хмельницька АЕС - найпотужніше
підприємство Хмельницької області. У 2009 році ХАЕС виробила 12 780,9
млн.кВт  електроенергії.

Кожна 8 кіловат-година, вироблена атомними електростанціями України -нетішинська.

На сьогоднішній день Хмельницька АЕС- це понад 5 000 працівників, які обслуговують десятки різнопрофільних підрозділів. Стабільна робота енергоблоків свідчить про майстерність та високий професіоналізм працівників станції

В середині 2008 року в світі працює 440 АЕС. Всі вони зосереджені в 30 країнах світу, зокрема: США - 103 АЕС, Франція - 59 АЕС, Японія - 55 АЕС, Росія - 10 АЕС, Україна - 5 АЕС.

Найбільша АЕС в Європі - Запорізька.

Сонячні електричні станції (СЕС).

В наш час використовуються нетрадиційні джерела для виробітку електроенергії.

Це енергія сонця і енергія вітру.

Сонячна енергія застосовується в тій місцевості де найбільше сонячних днів. В основному це Кримський півострів. В Україні побудовані електричні станції в с.Мисове під Сімферополем це перша СЕС потужністю 5 тис.МВт.

Недалеко с. Родникове біля Сімферомоля відкрита у 2010 році сонячна електростанція потужністю 8,5 МВт. вона має колекторний вигляд.

Також є побудована електростанція біля с.Джерельне за 3 км від М.Сімферополя. Вона буде виробляти 3228МВт. годин екологічно чистої енергії на рік і щорічно скоротить викиди вуглекислого газу на 2615 тонн.

Переваги сонячної енергетики:

1 .Загальнодоступність і невичерпність джерела.

2. Теоретично, вона безпечна для навколишнього середовища (про те в даний час використовуються фотоелементи із шкідливими речовинами ) -свинець, кадмій, миш'як, гелій.

На  Вінничині     відкрито  у   2010р.   експерементальну   тонкоплівкову станцію.

Українська енергетика складається з 8 енергетичних систем:

1. Дніпровська                        5.Південна

2.                                              Донбаська   б.Південно-Західна
3.Західна                                 7. Північна
4.Кримська                             8.Центральна

Бурштинська і Добротворська ТЕС входять до складу Західенерго і є основними постачальниками електроенергії для Івано-Франківської , Львівської, Закарпатської і Волинської областей.

Вітрові електростанції (ВЕС)

Вітер - найдоступніше поновлюване джерело енергії

Вітер - це дуже розсіяний енергоресурс. На відміну від Сонця він може

"працювати" взимку і влітку, удень і вночі, на півночі і на півдні. Природа не створила "родовища" вітрів і не пустила їх, як річки, по руслах. Вітрова енергія практично завжди " розмазана " по величезних територіях. Швидкість і напрямок вітру - змінються дуже швидко і непередбачувано, що робить його менш "надійним", ніж Сонце.

Вітрові двигуни не забруднюють навколишнє середовище, але вони дуже громіздкі і гучні. Щоб виробити з їхньою допомогою багато електроенергії, необхідні величезні простори Землі. Найкраще вони працюють там, де дмуть сильні вітри. Але всього одна електростанція, що працює на викопному паливі, може замінити за кількістю отриманої енергії тисячі вітрових турбін.

Сила вітру - одне з найдавніших використовуваних людством джерел

енергії, яке є одним з найбільш економічних.

Вітрова електростанція. Запаси вітрової енергії безмежні. Першу в Світі вітрову електростанцію (ВЕС) споруджено в Криму. її потужність - 100 кВт. Дослідження останніх років показали, що вартість виробленої електричної енергії на вітрових електростанціях нижча ніж на інших. Коефіцієнт корисної дії сучасних вітродвигунів досягає 45%.

Складовою частиною ВЕС є вітрове колесо, яке обертається під дією сили вітру. Це колесо розташоване на валу, який передає обертання колеса електричному генератору, де виробляється електрична енергія.

Якщо на ГЕС і ВЕС енергію води та вітру безпосередньо перетворюють на електричну, то на всіх інших електростанціях спочатку отримують пару або газ, а вже потім електричну енергію.

Недоліки вітроелектростанцій

Вітер дує майже завжди нерівномірно. Отже генератор буде працювати нерівномірно, віддаючи то більшу то меншу потужність, струм буде вироблятися перемінної потужності, а то й цілком припиниться, і можливо, саме тоді, коли потреба в ньому буде найбільшою. Будь-який вітроагрегат працює на максимальній потужності лише певний час, а в інші години він або працює не на повну потужності, або взагалі простоює. Значну невідповідність між номінальною і середньою потужностями вітроелектростанцій підтверджує наступний факт: у Нідерландах на частку вітрових електростанцій на початку 90-х років 20 ст. припадало 0,11 % усіх встановлених потужностей, але лише 0,02 % виробленої електроенергії. Для вирівнювання віддачі струму застосовують акумулятори, але це як уже відзначалося, і дорого, і мало ефективно.

Відповідно вітрові електростанції не можуть самі по собі бути надійною основою енергетики. Вони або доповнюють основні потужності роблячи певний внесок у виробництво необхідної електроенергії, або ж є джерелом електрики у віддалених чи ізольованих місцях де складно чи неможливо забезпечити постачання електроенергії іншим чином. Також через невисоку потужність вітряків, вітроелектростанції вимагають значних територій для розміщення вітрових установок.

Робота вітроелектростанцій впливає на роботу телевізійної мережі, виникають викривлення сигналу. Іншою несподіваною особливістю установок виявилася в тому, що вони начебто стали джерелами досить інтенсивного інфразвукового шуму, який негативно впливає не тільки на людський, але й на організм тварин. Тобто території поблизу вітрових електростанцій є непридатними для життя людей, тварин і птахів. Але це ще повністю не доведено й суперечки з цього приводу точаться до сих пір.

Історія

Перша в Радянському Союзі вітрова електростанція потужністю 8 кВт була споруджена в 1929—1930 р. під Курськом по проекту інженерів А. Г. Уфімцева і В. П. Ветчинкіна. Через рік у Криму була побудована більш велика ВЕС потужністю 100 кВт, що була на той час найбільшою ВЕС у світі. Вона успішно працювала до 1942 p., але у час війни була зруйнована. Але найшвидше вітроенергетика розвивалася в США. Ще в 1941 р. там була побудована перша ВЕС потужністю 1250 кВт.

Вітрові електростанції у світі

Протягом останнього десятиліття в світовій енергетиці безперечну першість за темпами розвитку незмінно утримує саме вітроенергетика. Темпи приросту сумарної потужності ВЕС протягом останніх років коливаються у межах 20— ЗО відсотків щороку. Лідерами у цій справі є США, що планують до 2010 року довести сумарну потужність своїх ВЕС до 16000 МВт. Німеччина за той же період планує довести цей показник до 13000 МВт. А Данія планує покрити власні потреби в електроенергії за рахунок вітроенергетики рівно наполовину. На сучасних ВЕС в Данії вартість одного кіловата енергії можна порівняти з електростанцією, що працює на вугіллі, і нижча, ніж на ЕС, що працює на нафті.

Сучасний стан та перспективи вітроелектростанцій в Україні

Існуючі на сьогоднішній день в Україні потужності вітрових електростанцій перевищують 51 МВт, а з моменту, коли запрацювала перша вітчизняна вітрова електростанція, вироблено більше 80 млн. кВттод. електроенергії. За оцінками фахівців, загальна потенційна потужність української вітроенергетики складає 5000 МВт. Узбережжя Чорного та Азовського морів, гористі райони Кримського півострова (особливо північно-східне узбережжя) і Карпат, Одеська, Херсонська, Запорізька, Донецька, Луганська і Миколаївська області найбільш підходять для будівництва вітрових електростанцій. Тільки потенціал Криму достатній для виробництва більш ніж 40 млрд. кВт/год. електроенергії щороку.

Підраховано, що за нинішнього рівня розвитку вітроенергетики спорудження у «вітряних» регіонах України вітрових електростанцій (ВЕС) дозволило б покрити ледве не третину потреби електроенергії, яку ми споживаємо. Із технічної точки зору вітрова електроенергетика на сьогодні вже впритул наблизилася до традиційної: на сучасних вітрових турбінах коефіцієнт використання встановленої потужності сягає 42 відсотків. Це майже стільки, як на турбінах поширених нині теплових електростанції.

Закріплення   вивченого матеріалу.

1. Які знаєте види джерел електричної енергії?

2.Назвати АЕС побудовані у нас на Україні.

З.Яка сила струму є смертельною і небезпечною для людини.

Домашнє завдання

А.М.Гуржій , A.M. Сільвестров «Електротехніка», К: Форум,2002, Cm.5-9

Підсумок   уроку

Підведення підсумку уроку. Виставлення і зачитання оцінок.

Майстер в/н                    Гуменюк I.Г.