Номер 7, страница 165, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава IV. Электромагнитные явления. Параграф 26. Производство и передача электроэнергии - номер 7, страница 165.

Условие.

7. Расскажите о различных типах электростанций. Каково их воздействие на окружающую среду? Какие типы электростанций работают в вашем регионе?

Решение.

Расскажите о различных типах электростанций.

Электростанции классифицируются по типу первичного источника энергии, который преобразуется в электрическую. Основные типы электростанций включают:

1. Тепловые электростанции (ТЭС). Они вырабатывают электроэнергию за счет сжигания органического топлива, такого как уголь, природный газ или мазут. Выделившееся тепло нагревает воду, превращая ее в пар, который вращает турбину, соединенную с электрогенератором. ТЭС делятся на конденсационные электростанции (КЭС или ГРЭС), производящие только электроэнергию, и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), которые также снабжают потребителей тепловой энергией (горячей водой и паром).

2. Гидравлические электростанции (ГЭС). Используют энергию движущейся воды. На реках строят плотины, которые поднимают уровень воды, создавая напор. Падая с высоты, вода вращает лопасти гидравлической турбины, приводящей в движение генератор. Разновидностью являются гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС), которые могут накапливать энергию, перекачивая воду в верхний бассейн в часы низкого потребления, и вырабатывать ее в часы пик.

3. Атомные электростанции (АЭС). Принцип их работы схож с ТЭС, но источником тепла служит не сжигание топлива, а управляемая цепная ядерная реакция деления ядер урана или плутония в ядерном реакторе. Это позволяет получать огромное количество энергии из малого количества ядерного топлива.

4. Электростанции на возобновляемых источниках энергии (ВИЭ). Эта группа включает:

- Ветровые электростанции (ВЭС), которые преобразуют кинетическую энергию ветра в электричество с помощью ветрогенераторов.

- Солнечные электростанции (СЭС), которые используют либо фотоэлектрические панели для прямого преобразования солнечного света в ток (фотовольтаика), либо концентрируют солнечные лучи для нагрева теплоносителя и последующего привода паровой турбины (гелиотермальные СЭС).

- Геотермальные электростанции (ГеоЭС), использующие тепло земных недр. Горячий пар или вода из геотермальных источников направляется на турбины.

- Приливные (ПЭС) и волновые электростанции, использующие энергию морских приливов, отливов и волн.

Ответ: Основные типы электростанций — тепловые (ТЭС), гидравлические (ГЭС), атомные (АЭС) и работающие на возобновляемых источниках энергии (ВЭС, СЭС, ГеоЭС, ПЭС), различающиеся по источнику первичной энергии.

Каково их воздействие на окружающую среду?

Каждый тип электростанций по-своему влияет на окружающую среду:

- ТЭС: Являются основным источником выбросов парниковых газов (прежде всего $CO_2$), что способствует глобальному изменению климата. Также в атмосферу попадают оксиды серы и азота, вызывающие кислотные дожди, и твердые частицы (зола). Происходит тепловое загрязнение водоемов, используемых для охлаждения, и образуются золошлаковые отвалы, занимающие большие территории.

- ГЭС: Строительство плотин приводит к затоплению значительных территорий, изменению экосистем рек и прибрежных зон, нарушению путей миграции рыб. В водохранилищах может происходить "цветение" воды и накопление ила. Изменяется микроклимат прилегающих территорий.

- АЭС: При нормальной работе практически не производят выбросов в атмосферу. Однако главной проблемой является обращение с радиоактивными отходами, которые требуют надежного и долговременного захоронения. Существует потенциальный риск тяжелых аварий с выбросом радиации, имеющих катастрофические последствия для окружающей среды и здоровья людей.

- ВИЭ: Считаются наиболее экологически чистыми, но также имеют свои недостатки. ВЭС создают шум, могут представлять опасность для птиц и занимают большие площади. Производство и утилизация солнечных панелей требуют значительных затрат энергии и связаны с использованием токсичных материалов. ГеоЭС могут приводить к выбросам сероводорода, а ПЭС — изменять экосистему морских заливов.

Ответ: ТЭС загрязняют атмосферу и способствуют изменению климата; ГЭС кардинально изменяют речные экосистемы и ландшафты; АЭС создают проблему радиоактивных отходов и несут риск аварий; ВИЭ, будучи в целом более чистыми, также оказывают локальное воздействие (шум, использование территорий, влияние на фауну).

Какие типы электростанций работают в вашем регионе?

Ответ на этот вопрос зависит от конкретного региона. В качестве примера рассмотрим энергосистему Центрального федерального округа России.

В этом регионе исторически сложилась структура энергетики, основанная на крупных тепловых и атомных электростанциях.

- Тепловые электростанции (ТЭЦ и ГРЭС) являются основой энергоснабжения крупных городов, таких как Москва, обеспечивая их не только электричеством, но и теплом. Крупнейшие из них — Конаковская ГРЭС, Костромская ГРЭС, а также многочисленные ТЭЦ в Москве и Московской области.

- Атомные электростанции (АЭС) играют ключевую роль в покрытии базовой нагрузки энергосистемы. На территории ЦФО расположены такие гиганты, как Курская, Смоленская и Нововоронежская АЭС.

- Гидравлические электростанции (ГЭС) представлены в меньшей степени, в основном это станции Волжско-Камского каскада, например, Угличская и Рыбинская ГЭС.

- Возобновляемые источники энергии (ВИЭ) пока не играют значительной роли, но в последние годы появляются проекты по строительству солнечных и ветровых парков, в основном небольшой мощности.

Ответ: В качестве примера, в Центральном федеральном округе России работают преимущественно тепловые (ТЭЦ и ГРЭС) и атомные (АЭС) электростанции, в меньшей степени — гидравлические (ГЭС). Доля возобновляемых источников энергии пока незначительна.