Передача и потребление электроэнергии презентация. Производство, использование и передача электроэнергии

Слайд 1

Урок физики в 11б классе с использованием регионального компонента. Автор: С.В.Гаврилова - учитель физики МКОУ СОШ с. Владимиро-Александровское 2012 год
Тема. Производство, передача и использование электрической энергии

Слайд 2

Тип урока: урок изучения нового материала с использованием регионального материала. Цель урока: изучение использования электроэнергии, начиная с процесса её генерирования. Задачи урока: Образовательная: конкретизировать представление школьников о способах передачи электроэнергии, о взаимных переходах одного вида энергии в другой. Развивающая: дальнейшее развитие у учащихся практических навыков исследовательского характера, выведение познавательной активности детей на творческий уровень знаний, развитие аналитических навыков (при выяснении расположения различных видов электростанций на территории Приморского края). Воспитательная: отработка и закрепление понятия «энергосистема» на краеведческом материале, воспитание бережного отношения к расходованию электроэнергии. Оборудование к уроку: учебник физики для 11 класса Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, В.М.Чаругин. Классический курс. М., «Просвещение», 2009г; слайдовая презентация к уроку; проектор; экран.

Слайд 3

Какое устройство называют трансформатором? На каком явлении основан принцип действия трансформатора? Какая обмотка трансформатора является первичной? Вторичной? Дайте определение коэффициента трансформации. Как определяют КПД трансформатора?
Повторение

Слайд 4

Как наша прожила б планета, Как люди жили бы на ней Без теплоты, магнита, света И электрических лучей? А. Мицкевич

Слайд 6

Опережающее развитие электроэнергетики; Повышение мощности электростанций; Централизация производства электроэнергии; Широкое использование местного топлива и энергетических ресурсов; Постепенный переход промышленности, сельского хозяйства, транспорта на электроэнергию.
план ГОЭЛРО

Слайд 7

Электрификация Владивостока
В феврале 1912 года во Владивостоке была введена в эксплуатацию первая электростанция общего пользования, получившая название ВГЭС №1. Станция стала родоначальницей "большой" энергетики в Приморском крае. Ее мощность составила 1350 кВт.

Слайд 8

К 20 июня 1912 года станция обеспечивала энергией 1785 абонентов Владивостока, 1200 уличных фонарей. С момента пуска трамвая 27 октября 1912 г. станция работала с перегрузкой.

Слайд 9

Бурный рост Владивостока, а также реализация планов ГОЭЛРО заставили заняться расширением электрической станции. В 1927-28 гг., а затем в 1930-1932 гг. на ней были проведены работы по демонтажу старого и установке нового оборудования. В первую очередь был произведен капитальный ремонт всех котлов и паротурбин, которые гарантировали непрерывную работу станции с отпуском энергии до 2775 кВт в час. В 1933 г. станция закончила свою реконструкцию и достигла мощности 11 000 кВт.

Слайд 10

– Почему именно развитие электроэнергетики было поставлено на первое место для развития государства? – В чем преимущество электроэнергии перед другими видами энергии? – Как осуществляется передача электроэнергии? – Какова энергосистема нашего региона?

Слайд 11

Передача по проводам в любой населенный пункт; Легкое превращение в любые виды энергии; Легкое получение из других видов энергии.
Преимущество электроэнергии перед другими видами энергии.

Слайд 12

Виды энергии преобразуемые в электрическую

Слайд 13

Ветряные (ВЭС) Тепловые (ТЭС) Водяные (ГЭС) Атомные (АЭС) Геотермальные Солнечные
В зависимости от вида преобразуемой энергии электростанции бывают:
Где производится электроэнергия?

Слайд 14

Слайд 15

Владивостокская ТЭЦ-1
С 1959 года станция стала работать на тепловую нагрузку, для чего на ней был проведен ряд мероприятий по переводу ее на теплофикационный режим. В 1975 году выработка электроэнергии на ВТЭЦ-1 была прекращена, ТЭЦ стала специализироваться исключительно на выработке тепла. Сегодня она по-прежнему в строю, успешно работает, снабжая теплом Владивосток. В 2008 году на площадке ВТЭЦ-1 установлены две мобильные газотурбинные установки, общей мощностью 45 МВт.
На строительстве станции

Слайд 16

Владивостокская ТЭЦ-2
- самая молодая станция в Приморском крае и самая мощная в структуре приморской генерации.
Громадную ТЭЦ-2 возвели за короткие сроки. 22 апреля 1970 года были пущены и включены первые агрегаты станции: турбина и два котла.
В настоящее время на Владивостокской ТЭЦ-2 эксплуатируются 14 однотипных котлов паропроизводительностью 210 тонн/час пара каждый и 6 турбоагрегатов. Владивостокская ТЭЦ-2 является основным источником по обеспечению производственным паром, тепловой и электрической энергией промышленности и населения Владивостока. Основным видом топлива для теплоэлектростанций является уголь.

Слайд 17

Партизанская ГРЭС
Партизанская государственная районная электростанция (ГРЭС) является основным источником электроснабжения юго-восточной части Приморского края. Строительство электростанции в непосредственной близости от Сучанского угольного района было намечено еще в 1939–1940 годах, но с началом Великой Отечественной войны работа над проектом остановилась.
С 1.02.2010г на Партизанской ГРЭС введена турбина

Слайд 18

Артемовская ТЭЦ
6 ноября 1936 года был произведен пробный пуск первой турбины новой станции. Этот день энергетики считают днем рождения Артемовской государственной районной электростанции. Уже 18 декабря того же года Артемовская ГРЭС вошла в строй действующих предприятий Приморья. 6 ноября 2012 года Артёмовская ТЭЦ отметила своё 76-летие.
В 1984 году станция переведена в категорию теплоэлектроцентралей.

Слайд 19

Приморская ГРЭС
15 января 1974 года состоялся пуск 1-го энергоблока самой крупной тепловой электростанции Дальнего Востока - Приморской ГРЭС. Ввод ее в эксплуатацию стал важнейшей вехой в социально-экономическом развитии региона, который в 60-70-е годы испытывал большой дефицит электроэнергии.
Пуск 1-го энергоблока, последовавшее строительство и ввод остальных восьми энергоблоков Приморской ГРЭС помогли Объединенной энергосистеме Дальнего Востока кардинально решить проблему обеспечения растущей потребности региона в электроэнергии. Сегодня станция вырабатывает половину объема электроэнергии, потребляемой в Приморском крае, и производит тепловую энергию для п.Лучегорск.

Слайд 20

Передача электроэнергии.

Слайд 21

Основные потребителями электроэнергии
Промышленность (почти 70%) Транспорт Сельское хозяйство Бытовые нужды населения

Слайд 22

Трансформатор
устройство, позволяющее преобразовывать переменный электрический ток, таким образом, что при повышении напряжении, сила тока будет уменьшаться и наоборот.

Слайд 23

Слайд 24

В ОЭС Дальнего Востока входят энергосистемы следующих регионов: Амурской области; Хабаровского края и Еврейской автономной области; Приморского края; Южно-Якутского энергорайона Республики Саха (Якутия). ОЭС Востока работает изолированно от ЕЭС России.

Слайд 25

Выработка электроэнергии в регионах Дальнего Востока в 1980-1998 годах (млрд кВт-ч)
Регион 1980 1985 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998
Дальний Восток 30,000 38,100 47,349 48,090 44,2 41,4 38,658 36,600 35,907
Приморский край 11,785 11,848 11,0 10,2 9,154 8,730 7,682
Хабаровский край 9,678 10,125 9,7 9,4 7,974 7,566 7,642
Амурская область 4,415 7,059 7,783 7,528 7,0 7,0 7,074 6,798 6,100 5,600 5,200
Камчатская область 1,223 1,526 1,864 1,954 1,9 1,8 1,576 1,600 1,504
Магаданская область 3,537 3,943 4,351 4,376 3,4 3,0 2,72 2,744 2,697
Сахалинская область 2,595 3,009 3,41 3,505 2,8 2,7 2,712 2,390 2,410
Республика Саха 4,311 5,463 8,478 8,754 8,4 7,3 6,998 6,887 7,438
Чукотский АО - - - - н.д. н.д. 0,450 0,447 0,434 0,341 0,350

Слайд 26

Энергосистема Дальнего Востока
На Дальнем Востоке генерирующие мощности и передающие сети объединены в шесть энергосистем. Самые крупные из них охватывают Приморский край (установленная мощность 2692 тыс. кВт) и Республику Саха (2036 тыс. кВт). Остальные энергосистемы имеют мощность менее 2 млн кВт. С целью обеспечения устойчивого и экономически эффективного энергоснабжения труднодоступных районов в Приморском крае планируется продолжить строительство малых ГЭС.

Слайд 27

Проверьте себя (проверочная работа)
Вариант 1 I. Что является источником энергии на ТЭС? 1. Нефть, уголь, газ 2. Энергия ветра 3. Энергия воды II. В какой области народного хозяйства расходуется наибольшее количество производимой электроэнергии? 1. В промышленности 2. В транспорте 3. В сельском хозяйстве III. Как изменится выделяемое проводами количество теплоты, если увеличить площадь поперечного сечения провода S? 1. Не изменится 2. Уменьшится 3. Увеличится IV, Какой трансформатор нужно поставить на линии при выходе из электростанции? 1. Понижающий 2. Повышающий 3. Трансформатор не нужен V. Энергосистема - это 1. Электрическая система электростанции 2. Электрическая система отдельного города 3. Электрическая система районов страны, соединенная высоковольтными линиями электропередачи
Вариант 2 I. Что является источником энергии на ГЭС? 1. Нефть, уголь, газ 2. Энергия ветра 3. Энергия воды II. Трансформатор предназначен 1. Для увеличения срока службы проводов 2. Для преобразования энергии 3. Для уменьшения выделяемого проводами количество теплоты III. Энергосистема - это 1. Электрическая система электростанции 2. Электрическая система отдельного города 3. Электрическая система районов страны, соединенная высоковольтными линиями электропередачи IV. Как изменится выделяемое проводами количество теплоты, если уменьшить длину провода? 1. Не изменится 2. Уменьшится 3. Увеличится V. Какой трансформатор нужно поставить на линии при входе город? 1. Понижающий 2. Повышающий 3. Трансформатор не нужен

Слайд 28

Слайд 29

Спасибо за работу на уроке!
Д.З. § 39-41 «Использование солнечной энергии для теплоснабжения в Приморском крае». «О целесообразности использования ветровой энергии в приморском крае». «Новые технологии в мировой энергетике XXI века»

Использование электроэнергии Главным потребителем электроэнергии является промышленность, на долю которой приходится около 70% производимой электроэнергии. Крупным потребителем является также транспорт. Все большее количество железнодорожных линий переводится на электрическую тягу.

Около трети электроэнергии, потребляемой промышленностью, используется для технологических целей (электросварка, электрический нагрев и плавление металлов, электролиз и т. п.). Современная цивилизация немыслима без широкого использования электроэнергии. Нарушение снабжения электроэнергией большого города при аварии парализует его жизнь.

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

Передача энергии связана с заметными потерями. Дело в том, что электрический ток нагревает провода линий электропередачи. В соответствии с законом Джоуля-Ленца энергия, расходуемая на нагрев проводов линии, определяется формулой где R – сопротивление линии.

Так как мощность тока пропорциональна произведению силы тока на напряжение, то для сохранения передаваемой мощности нужно повысить напряжение в линии передачи. Чем длиннее линия передачи, тем выгоднее использовать более высокое напряжение. Так, в высоковольтной линии передачи Волжская ГЭС – Москва и некоторых других используют напряжение 500 кВ. Между тем генераторы переменного тока строят на напряжения, не превышающие кВ.

Более высокое напряжение потребовало бы принятия сложных специальных мер для изоляции обмоток и других частей генераторов. Поэтому на крупных электростанциях ставят повышающие трансформаторы. Для непосредственного использования электроэнергии в двигателях электропривода станков, в осветительной сети и для других целей напряжение на концах линии нужно понизить. Это достигается с помощью понижающих трансформаторов.

В последнее время, в связи с экологическими проблемами, дефицитом ископаемого топлива и его неравномерным географическим распределением, становится целесообразным вырабатывать электроэнергию используя ветроэнергетические установки, солн ечные батареи, малые газогенераторы

1 слайд

Работа учениц 11 Б класса Школы № 288 г.Заозерска Ерина Мария и Старицына Светлана

2 слайд

Электроэнергия - физический термин, широко распространённый в технике и в быту для определения количества электрической энергии, выдаваемой генератором в электрическую сеть или получаемой из сети потребителем. Электрическая энергия является также товаром, который приобретают участники оптового рынка у генерирующих компаний и потребители электрической энергии на розничном рынке у энергосбытовых компаний.

3 слайд

Есть несколько способов создания электроэнергии: Различные электростанции (ГЭС,АЭС,ТЭС,ПЭС …) А также альтернативные источники(энергия солнца,энергия ветра,энергия Земли)

4 слайд

Тепловая электростанция (ТЭС), электростанция, вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. Первые ТЭС появились в конце 19 века и получили преимущественное распространение. В середине 70-х годов 20 века ТЭС -- основной вид электрической станций. На тепловых электростанциях химическая энергия топлива преобразуется сначала в механическую, а затем в электрическую. Топливом для такой электростанции могут служить уголь, торф, газ, горючие сланцы, мазут.

5 слайд

Гидроэлектрическая станция (ГЭС), комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию. ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и энергетического оборудования, преобразующего энергию движущейся под напором воды в механическую энергию вращения, которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.

6 слайд

Атомная электростанция электростанция, в которой атомная энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на АЭС является атомный реактор. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, затем так же, как и на обычных тепловых электростанциях,преобразуется в электроэнергию. В отличие от ТЭС, работающих на органическом топливе, АЭС работает на ядерном горючем.

7 слайд

Около 80% прироста ВВП (внутреннего валового продукта) развитых стран достигается за счет технических инноваций, основная часть которых связана с использованием электроэнергии. Все новое в промышленность, сельское хозяйство и быт приходит к нам благодаря новым разработкам в различных отраслях науки. Современное общество невозможно представить без электрификации производственной деятельности. Уже в конце 80-х годов более 1/3 всего потребления энергии в мире осуществлялось в виде электрической энергии. К началу следующего века эта доля может увеличиться до 1/2. Такой рост потребления электроэнергии прежде всего связан с ростом ее потребления в промышленности.

8 слайд

При этом встает проблема эффективного использования этой энергии. При передаче электроэнергии на большие расстояния, от производителя до потребителя, потери на тепло вдоль линии передачи растут пропорционально квадрату тока, т.е. если ток удваивается, то тепловые потери увеличиваются в 4 раза. Поэтому, желательно, чтобы ток в линиях был мал. Для этого повышают напряжение на линии передач. Электроэнергия передается по линиям, где напряжение достигает сотен тысяч вольт. Возле городов, получающих энергию от линий передач, это напряжение с помощью понижающего трансформатора доводят до нескольких тысяч вольт. В самом же городе на подстанциях напряжение понижается до 220 вольт.

9 слайд

Наша страна занимает большую территорию, почти 12 часовых поясов. А это значит, что если в одних регионах потребление электроэнергии максимально, то в других уже окончен рабочий день и потребление снижается. Для рационального использования электроэнергии вырабатываемой электростанциями, они объединены в электроэнергетические системы отдельных районов: европейской части, Сибири, Урала, Дальнего Востока и др. Такое объединение позволяет эффективней использовать электроэнергию согласовывая работу отдельных электростанций. Сейчас различные энергосистемы объединены в единую энергетическую систему России.

Потребители электроэнергии имеются повсюду. Производится же она в сравнительно немногих местах, близких к источникам энергоресурсов. Электроэнергию не удается консервировать в больших масштабах. Она должна быть потреблена сразу же после получения. Поэтому возникает необходимость в передаче электроэнергии на большие расстояния.

Рассмотрим первую возможность. Для уменьшения сопротивления проводов нужно либо использовать вещества с малым удельным сопротивлением (например, дорогие металлы серебро или медь), либо уменьшить длину провода (и энергия не дойдет до потребителя), либо увеличить площадь поперечного сечения проводов (и тогда они станут тяжелыми и могут обломить опоры). Как видите, первая возможность невыполнима на практике.

Рассмотрим теперь вторую возможность. При изучении трансформатора мы отметили, что повышение напряжения сопровождается понижением силы тока, причем, в такое же число раз. Поэтому, прежде чем ток от генератора попадет в линию электропередач, он должен быть трансформирован (преобразован) в ток высокого напряжения. Повысив напряжение с 10 кВ до 1000 кВ, то есть в 100 раз, мы в такое же число раз понизим силу тока. А количество же теплоты, бесполезно выделяющееся в проводах, согласно закону Джоуля-Ленца, уменьшится в 100 2, то есть в раз! Q=I 2 Rt Передачу электроэнергии на большие расстояния осуществляют при высоком напряжении

Генераторы обычно вырабатывают энергию около 12 кВ. На электростанциях ставят повышающие трансформаторы, от которых энергия поступает в линию электропередачи. Для потребителей эл.энергии напряжение необходимо понизить. Это делают в несколько этапов с помощью понижающих трансформаторов.

Расположенные в разных регионах страны электростанции, соединённые высоковольтными ЛЭП, образуют вместе с подключенными к ним потребителями Единую энергетическую систему. Создание ЕЭС в стране имеет важное значение, т.к. потребление эл.энергии в течение суток неравномерно. Однако по техническим и экономическим условиям выработка электроэнергии должна быть непрерывной. Объединённые энергосистемы регионов из разных часовых поясов, обеспечивают бесперебойность подачи энергии

Рассмотрим следующую задачу: поселок потребляет электрическую мощность в среднем 120 кВт от электростанции, расположенной в 10 км. Полное сопротивление линии электропередачи равно 0,4 Ом. Следует определить потери мощности при напряжении на линии: а) 240 В; б) В Решение: а) P=IU. Если передать мощность 120 кВт при напряжении 240 В, то сила тока в линии составит потери мощности достигнут: б) При U = В, Потери мощности составят: Меньше 1% общей мощности будет теряться в линии, если энергию передавать высоким напряжением.