Творческое задание, страница 66 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Творческое задание

Подготовьте сообщение по темам (на выбор):

1. Альтернативные источники электроэнергии и перспектива их развития в РК (рис. 76).

2. Атомная энергетика в странах мира. Перспективы развития атомной энергетики в РК.

а) Автобусная остановка с солнечными батареями г. Нур-Султан

б) Уличные фонари с солнечными батареями

Рис. 76

1. Альтернативные источники электроэнергии и перспектива их развития в РК (рис. 76)

Альтернативные, или возобновляемые, источники энергии (ВИЭ) – это источники, использующие неисчерпаемые природные ресурсы, такие как солнечное излучение, ветер, водные потоки и геотермальное тепло. Их развитие является мировым трендом, направленным на снижение выбросов парниковых газов, борьбу с изменением климата и повышение энергетической безопасности. Республика Казахстан (РК), обладая значительными запасами ископаемого топлива, также активно движется в сторону «зеленой» экономики, признавая огромный потенциал ВИЭ на своей территории.

Казахстан поставил перед собой амбициозные цели в рамках «Концепции по переходу к зеленой экономике»: довести долю ВИЭ в общем объеме производства электроэнергии до 15% к 2030 году и до 50% к 2050 году. Для достижения этих целей страна развивает несколько ключевых направлений.

Солнечная энергетика. Казахстан — страна с высоким уровнем инсоляции, особенно в южных регионах, где количество солнечных часов достигает 2500–3000 в год. Этот потенциал активно осваивается. Строятся крупные солнечные электростанции (СЭС), такие как СЭС «Сарань» и СЭС «Бурное». Кроме того, солнечная энергия находит применение и в меньших масштабах, что демонстрирует рис. 76. На рисунке 76а) показана автобусная остановка в г. Нур-Султан (ныне Астана), крыша которой оснащена солнечными панелями. Эти панели генерируют электроэнергию для освещения остановки в темное время суток, работы информационных табло, а также для USB-портов, позволяющих пассажирам заряжать свои гаджеты. Это не только повышает комфорт городской среды, но и снижает нагрузку на централизованные сети. На рисунке 76б) изображены уличные фонари с автономным питанием от солнечных батарей. Такое решение незаменимо для освещения автомагистралей, парковых зон и удаленных населенных пунктов, где прокладка кабеля экономически нецелесообразна.

Ветроэнергетика. Страна обладает значительными ветровыми ресурсами, особенно в районах Джунгарских ворот и Шелекского коридора, а также на побережье Каспийского моря. Уже успешно функционируют крупные ветровые электростанции (ВЭС), например, первая в стране ВЭС в Ерейментау. Государство стимулирует строительство новых ветропарков через механизм аукционных торгов.

Гидроэнергетика. Помимо крупных ГЭС, построенных еще в советское время, в Казахстане уделяется внимание строительству малых гидроэлектростанций. Они имеют меньшее воздействие на окружающую среду и способны обеспечить энергией отдаленные сельские районы.

Несмотря на очевидные перспективы, развитие ВИЭ в Казахстане сталкивается с рядом вызовов: высокая стоимость первоначальных инвестиций, необходимость модернизации электрических сетей для работы с нестабильной генерацией (зависимость от погоды) и конкуренция с дешевыми традиционными энергоносителями. Тем не менее, государственная поддержка, привлечение иностранных инвестиций и снижение мировых цен на технологии ВИЭ способствуют уверенному развитию этого сектора в стране.

Ответ: Казахстан обладает огромным потенциалом для развития альтернативных источников энергии, в частности солнечной и ветровой. Государство активно поддерживает этот сектор с целью диверсификации энергетики и улучшения экологии. Примеры, такие как остановки и фонари на солнечных батареях, демонстрируют практическое внедрение «зеленых» технологий в повседневную жизнь и инфраструктуру страны, подтверждая серьезность намерений по переходу к устойчивой энергетической модели.

2. Атомная энергетика в странах мира. Перспективы развития атомной энергетики в РК.

Атомная энергетика является важной составляющей мирового энергетического баланса. На сегодняшний день в мире действует около 440 ядерных реакторов в более чем 30 странах, которые производят около 10% всей мировой электроэнергии. Лидерами по установленной мощности являются США, Франция, Китай, Россия и Южная Корея. Во Франции, например, доля атомной генерации в энергобалансе страны превышает 70%.

Ключевые преимущества атомной энергетики — это отсутствие выбросов CO₂ в процессе работы, высокая установленная мощность энергоблоков и стабильность выработки электроэнергии, не зависящая от погодных условий, в отличие от ВИЭ. Это делает АЭС надежным источником базовой нагрузки в энергосистеме. Однако развитие атомной энергетики сопряжено со значительными вызовами:

• Безопасность: аварии на Чернобыльской АЭС (1986) и АЭС «Фукусима-1» (2011) сформировали в обществе настороженное отношение к ядерным технологиям.
• Радиоактивные отходы: проблема долгосрочного безопасного хранения и утилизации отработанного ядерного топлива до сих пор не имеет универсального и окончательного решения.
• Высокие затраты и сроки строительства: сооружение АЭС — это чрезвычайно дорогостоящий и длительный процесс.
• Риски распространения ядерного оружия.

В Казахстане вопрос развития атомной энергетики имеет долгую историю и особую значимость. С одной стороны, страна является мировым лидером по добыче природного урана, обладая около 12% его мировых запасов. В советское время в г. Актау успешно эксплуатировался реактор на быстрых нейтронах БН-350, который не только производил электроэнергию, но и опреснял морскую воду для нужд города. Также в стране действует несколько исследовательских ядерных реакторов.

С другой стороны, на территории Казахстана находился Семипалатинский испытательный полигон, наследие которого сформировало в обществе сильные антиядерные настроения.

Перспективы строительства новой АЭС в Казахстане обсуждаются уже много лет. Аргументы «за» включают:

• Необходимость замещения устаревающих угольных электростанций, особенно в энергодефицитных регионах.
• Обеспечение энергетической безопасности и стабильности энергосистемы.
• Использование собственного урана для производства продукции с высокой добавленной стоимостью.
• Развитие высоких технологий и создание квалифицированных рабочих мест.

Основные аргументы «против» связаны с опасениями по поводу безопасности, проблемой обращения с радиоактивными отходами, высокой стоимостью проекта и наличием альтернатив в виде ВИЭ и газа.

В настоящее время правительство Казахстана рассматривает возможность строительства АЭС, изучая предложения от различных мировых поставщиков технологий (Россия, Китай, Южная Корея, Франция). В качестве потенциального места размещения станции рассматривается площадка в районе поселка Улькен на берегу озера Балхаш. Президент Казахстана К.К. Токаев высказал идею о проведении общенационального референдума по вопросу строительства АЭС, чтобы принять окончательное решение с учетом мнения граждан.

Ответ: Атомная энергетика играет значительную роль в мире, обеспечивая стабильную и низкоуглеродную генерацию, но сопряжена с рисками безопасности и проблемой отходов. Для Казахстана, как мирового лидера по добыче урана, строительство собственной АЭС является стратегически важным, но спорным вопросом. Перспективы развития атомной энергетики в стране зависят от решения сложного комплекса экономических, технологических, экологических и социальных задач, а окончательное решение, возможно, будет принято на всенародном референдуме.