Проект Энергоэффективность и электробезопасность

Введение
С увеличением производственных мощностей, с большим ростом экономического развития стран, в мире встает проблема нехватки энергии.
Основным способом получения энергии электрической является превращение других видов энергии в энергию электрическую. Но этот способ получения и использования электрической энергии теряет свою эффективность в связи с нарушением экологической среды.
Проблема:
Я решила провести исследование как эффективно и безопасно добывать электричество для моей школы?
Цель моего исследования:
Рассмотреть различные способы добычи электричества и выявить самые эффективные для нашей местности.
Объект исследования:электричество
Предмет исследования:эффективные и безопасные способы полученияэлектричества
Задачи:
1.Изучить литературу, работать с ЭОР и ответить на вопросы, связанные с электричеством.
2. Выявить самые безопасные и эффективные способы добычи электроэнергии для нашей местности
3.Провести практическую работу
3.1.Доказать эффективность использования солнечных батарей
3.2.Создать макет школы и установить на крыше солнечные батареи
4. Подготовить презентацию и выступить с проектом перед аудиторией
Гипотеза: предполагаю, что солнечные батареи не способны заменить источники, которые используются в нашей стране на данном этапе
Методы исследования:
1.Изучение литературы
2.Работа с ЭОР
3.Практическая работа
4.Создание презентации
5.Выступление перед классом
Этапы работы над проектом
Этап Мероприятия Сроки выполнения
1. Интервью со специалистом(Шатерников М.Ф. – учитель физики) по данной теме.
Изучить литературу, работать с ЭОР и ответить на вопрос: «Какие существуют способы получения электроэнергии?» 18.09.15 – 23.09.15
2. Выявить самые безопасные и эффективные способы добычи электроэнергии для нашей местности.
24.09.15 – 29.09.15
3. Провести практическую работу
1. Доказать эффективность использования солнечных батарей
2.Создать макет школы и установить на крыше солнечные батареи
30.09.15 – 20.10.15
4. Подготовить презентацию и выступить с проектом перед аудиторией 26.10.15
Основное содержание проекта
1 этап. Изучение литературы, интервью со специалистом, работа с ЭОР .Добыча электроэнергии происходит с помощью превращения других видов энергий в энергию электрическую. Это происходит на электростанциях.
Электрическая станция - совокупность установок, оборудования и аппаратуры, используемых непосредственно для производства электрической энергии, а также необходимые для этого сооружения и здания, расположенные на определённой территории.
В зависимости от источника энергии различают: - тепловые электростанции (ТЭС), использующие природное топливо; - гидроэлектростанции (ГЭС), использующие энергию падающей воды запруженных рек; - атомные электростанции (АЭС), использующие ядерную энергию; - иные электростанции, использующие ветровую, солнечную, геотермальную и другие виды энергий. 
В нашей стране производится и потребляется огромное количество электроэнергии. Она почти полностью вырабатывается тремя основными типами электростанций: тепловыми, атомными и гидроэлектростанциями.

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 1Сургутская ТЭС

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 2 Братская ГЭС

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 3Нововоронежская АЭС-2
В России около 75% энергии производится на тепловых электростанциях. ТЭС строят в районах добычи топлива или в районах потребления энергии. ГЭС выгодно строить на полноводных горных реках. Поэтому наиболее крупные ГЭС построены на сибирских реках Енисее, Ангаре. Но также построены каскады ГЭС и на равнинных реках: Волге, Каме.
Из интервью я узнала, что существующие электростанции оказывают отрицательное влияние на окружающую среду. АЭС и ТЭС производят много отходов, которые загрязняют окружающую среду, из-за ГЭС происходит большая затопляемость территории.
Поэтому меня заинтересовалиэлектростанции, использующие ветровую, солнечную, геотермальную и другие виды энергий. Какие же из них подойдут для нашей местности?
2 этап. Выявление самых безопасных и эффективных способов добычи электроэнергии для нашей местности.
В процессе поиска иных способов получения электроэнергии я выяснила, что существуют «традиционные» виды альтернативной энергии: энергия Солнца и ветра, морских волн и горячих источников, приливов и отливов. На основе этих природных ресурсов были созданы электростанции: ветряные, приливные, геотермальные, солнечные.
Ветряные электростанции.
Принцип действия ветряных электростанций прост: ветер крутит лопасти ветряка, приводя в движение вал электрогенератора. Генератор в свою очередь вырабатывает энергию электрическую. Получается, что ветроэлектростанции работают, как игрушечные машины на батарейках, только принцип их действия противоположен. Вместо преобразования электрической энергии в механическую, энергия ветра превращается в электрический ток.

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 4Прибрежная ветровая электростанция Миддельгрюнден, около Копенгагена, Дания
Приливные электростанции.
Для выработки электроэнергии электростанции такого типа используют энергию прилива. Первая такая электростанция (Паужетская)мощностью 5 МВт была построена на Камчатке. Для устройства простейшей приливной электростанции (ПЭС) нужен бассейн — перекрытый плотиной залив или устье реки. В плотине имеются водопропускные отверстия и установлены турбины, которые вращают генератор. Во время прилива вода поступает в бассейн. Когда уровни воды в бассейне и море сравняются, затворы водопропускных отверстий закрываются. С наступлением отлива уровень воды в море понижается, и, когда напор становится достаточным, турбины и соединенные с ним электрогенераторы начинают работать, а вода из бассейна постепенно уходит.

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 5Крупнейшая в Европе приливная электростанция Ля Ранс, Франция
Геотермальные электростанции.
Электростанции такого типа преобразуют внутреннее тепло Земли (энергию горячих пароводяных источников) в электричество. Первая геотермальная электростанция была построена на Камчатке. Существует несколько схем получения электроэнергии на геотермальной электростанции. Например, прямая схема: природный пар направляется по трубам в турбины, соединенные с электрогенераторами.

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 6ГеоЭС на Филиппинах
Солнечные электростанции.
В настоящее время строятся солнечные электростанции в основном двух типов: солнечные электростанции башенного типа и солнечные электростанции модульного типа.

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 7 электростанция "Николаевка" , Крым
Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 8

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 9 Прачечная самообслуживания, использующая для работы солнечную энергию
Так как в нашей местности рядом нет горных рек и морского бриза, а погода обычно солнечная, то для нас подойдет установка солнечных батарей.
3 этап. Проведение практической работы
1. Доказать эффективность использования солнечных батарей
Солнечные батареи получили широкое применение в Японии, Северной Кореи, Калифорнии, что эффективно складывается на не влиянии человека на окружающую среду и сохранении природных богатств. Да, в своем изготовлении они дороги, но экологически чистое применение данной формы получения электроэнергии оправдывает себя через несколько лет. И без больших финансовых затрат идет резкое получение прибыли. Солнечные батареи могут применяться во всем мире.

Сравним способы добычи электрической энергии:
АЭС ТЭС ГЭС Солнечные батареи
Примерные затраты на получение 1 квэнергии(в рублях) 0.10 0.20 0.10 3(первые годы работы)
Окружающая среда загрязнение радиоактиктивными отходами загрязнение воздуха большая затопляемость территории Рабочие кадры 4.5 тысячи человек 4тысячи человек 3.5 тысячи человек 1тысяча человек
2.Создать макет школы и установить на крыше солнечные батареи
После проведенного исследования, я сделала макет школы и установила на крыше солнечные батареи.

Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 10 Подготовка макета

Рисунок 11 Готовый макет
4этап. Выступление с проектом на уроке информатики «Моделирование и формализация»

Вывод: Таким образом, я поняла, что лучше всего для нашей местности использовать солнечные батареи. Они окупят себя за пару лет, и станут самым выгодным способом получения электроэнергии. Потому что, после того как они окупятся, это будет бесплатный метод получения электроэнергии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1.Баланчевадзе В. И., Барановский А. И. и др.; Под ред. А. Ф. Дьякова. Энергетика сегодня и завтра. – М.: Энергоатомиздат, 1999. – 344 с.
2.Шефтер Я.И. Использование энергии ветра 2 издание.., перераб, и доп. Энергоатомиздат.
3.Шейдлин А. Е. Новая энергетика. – М.: Наука,2002. – 463 с.
4.Юдасин Л. С.. Энергетика: проблемы и надежды. – М.: Просвещение, 2007. – 207с.
Интернет ресурсы
5.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BA%D0%B06.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B5%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F7.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F8.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F9.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D1%82%D1%80%D1%8F%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F10.https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B5%D0%B6%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%90%D0%AD%D0%A1-2#/media/File:NvAES-2_2014-10-24_IMG_4146-1.jpg