Solarenergie bezieht Energie von der Sonne. Es gibt mehrere Technologien
Solarenergie. Strom aus den Strahlen der Sonne zu gewinnen, funktioniert nicht
schädliche Emissionen in die Atmosphäre, die Produktion von Standard-Silikonbatterien
macht auch wenig schaden. Aber die Produktion in großem Maßstab von Multilayer
Elemente mit exotischen Materialien wie Galliumarsenid
oder Cadmiumsulfid, begleitet von schädlichen Emissionen.
Sonnenkollektoren haben eine Reihe von Vorteilen: Sie können auf Dächern platziert werden
Häuser, entlang von Autobahnen, leicht umbaubar, gebraucht in
abgelegenen Gebieten.
Der Hauptgrund, der die Verwendung zurückhält Solarplatten, ist da
hoher Preis. Die aktuellen Kosten für Solarstrom betragen 4,5
USD für 1 W Leistung und folglich beträgt der Preis für 1 kWh Strom das 6-fache
teurer als Energie, die durch herkömmliche Verbrennung von Kraftstoff gewonnen wird. Vielleicht
Nutzung von Sonnenenergie zum Heizen des Hauses.
Unter den Bedingungen unseres Landes fallen jedoch 80% der Sonnenenergie auf den Sommer
ein Zeitraum, in dem keine Notwendigkeit besteht, das Gehäuse zusätzlich zu heizen, sonnige Tage
in einem Jahr reicht nicht aus, um den Einsatz von Solarmodulen wirtschaftlich zu machen
angemessen.
Häuser. Sie sind sparsamer als herkömmliche Kohlekessel.
Eine Pilotproduktion von Warmwasserversorgungssystemen basiert auf
Nutzung von Sonnenenergie. Diese Geräte umfassen Solar
Kollektoren und Wärmespeicher. Optimal für das lokale Klima
System mit vier Kollektoren - ermöglicht es Ihnen, den Bedarf an Wärme zu decken
Wasserversorgung für eine Familie mit 4-5 Personen. Im Winter kann das Gerät mit integriert werden
Standard-Heizsystem. Die Kosten für die Ausrüstung variieren
900-3500 USD VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA.
Interessante Beispiele für die Nutzung von Solarenergie in verschiedenen Ländern.
In Großbritannien decken die Landbewohner den Bedarf an
thermische Energie um 40-50% durch die Nutzung von Sonnenenergie.
Moderne Solarkollektoren können den Bedarf der Landwirtschaft decken
in warmem Wasser bei Sommerzeit um 90% und in der Übergangszeit - um 55-65%, in
Winter - 30%.
In Deutschland werden die effizientesten Solaranlagen der EU-Staaten betrieben
Griechenland, Portugal, Spanien, Frankreich: Solarstromerzeugung
beträgt jeweils 870.000, 290.000, 255.200, 174.000 MWh pro Jahr.
Insgesamt erzeugt die Europäische Union 1.850.000 MWh pro Jahr (lt
Daten von 1998).
Die größte Gesamtfläche der installierten Sonnenkollektoren befindet sich in:
USA - 10 Mio. qm, Japan - 8 Mio. qm, Israel - 1,7 Mio. qm, Australien -
1,2 Millionen qm
Aktuell spart 1 qm Sonnenkollektor pro Jahr:
Strom - 1070-1426 kWh;
Bezugskraftstoff - 0,14-0,19 Tonnen;
Erdgas - 110-145 ncub.m;
Kohle - 0,18-0,24 Tonnen;
Holzbrennstoff - 0,95-1,26 Tonnen.
Die Fläche der Sonnenkollektoren beträgt 2-6 Millionen Kubikmeter, was die Produktion von 3,2 - 8,6 sicherstellt
Mrd. kWh Energie und spart 0,42 - 1,14 Mio. Tonnen konventioneller Einheiten ein. Kraftstoff pro Jahr.
Erneuerbare Energiequellen sind Quellen, die auf ständig vorhandenen oder periodisch auftretenden Energieflüssen in der Umwelt beruhen. Erneuerbare Energien sind nicht das Ergebnis gezielter menschlicher Aktivitäten, und das ist ihr Markenzeichen. Energiequelle Sonnenstrahlung thermonukleare Reaktion in der Sonne. Sonnenenergie wird in Form von elektromagnetischer Strahlung abgegeben. Um seine Energie zu nutzen, ist es notwendig, solche Probleme zu lösen, wie zum Beispiel: seinen größten Strom aufzufangen, daraus gewonnene Wärme und Strom verlustfrei zu speichern und zu übertragen. Ressourcen Solarenergie ist praktisch unbegrenzt. So, nach einigen Berechnungen, ist die Menge davon, die in einer Minute die Erdoberfläche erreicht, größer als die Energie, die in einem Jahr aus allen anderen Quellen verfügbar ist.
Durch die Nutzung der Energie der Sonne ermöglicht das Solarsystem eine Einsparung von bis zu 75 % des erforderlichen herkömmlichen Brennstoffs pro Jahr.
Die Vorteile der Nutzung von Solarenergie liegen einerseits in der Umweltfreundlichkeit (kein CO2-Ausstoß) und der Unerschöpflichkeit der Rohstoffe und andererseits in einer langen „Haltbarkeit“. Die Solarbatterie hat keine beweglichen und reibenden Teile und kann ohne Austausch der Arbeitselemente 20-25 Jahre lang ohne Leistungsverlust arbeiten. Nachteile Solarenergieverbrauch sind natürliche Schwankungen Sonnenaktivität- Änderung der Länge der Tageslichtstunden im Laufe des Jahres. Negative Auswirkungen von Kraftwerken:
die Nutzung großer Flächen, die mit der möglichen Bodendegradation und Veränderungen des Mikroklimas im Bereich der Station verbunden ist.
Verwendung von "Chlor"-Technologien zur Gewinnung von "Solar"-Silizium. In der Welt und in Russland befinden sich jedoch chlorfreie, umweltfreundliche Technologien im Stadium der Pilotproduktion. Ihre flächendeckende Einführung wird sicherlich die Umweltfreundlichkeit von Photovoltaikanlagen und -anlagen sicherstellen.
Richtungen für die Entwicklung der Solarenergie Derzeit die Entwicklung der Solarenergie (griechisch Helios – Sonne) Systeme werden in zwei Richtungen ausgeführt:
Erstellung von Energiekonzentratoren;
Verbesserung der Solarbatterien.
Die Arbeit an der ersten Richtung umfasst die Schaffung von Systemen, die nach dem Prinzip der Energiekonzentration arbeiten. Dabei wird Sonnenenergie mittels einer Linse auf eine relativ kleine Photovoltaikzelle fokussiert.
Zum Beispiel Photovoltaikanlagen mit Fresnel-Linse, entwickelt von der japanischen Firma Sharp. Oder Siliziumkomplex-Halbleiter (California Institute of Technology – Caltech), die nach dem Prinzip der Konzentration von Sonnenlicht durch Meeresorganismen entwickelt wurden insbesondere Seeschwamm "Venus" s Blumenkorb ".
Prinzip Betrieb der Solarbatterie (Energiegenerator) ist direkte Konvertierung elektromagnetische Strahlung der Sonne in Strom oder Wärme umwandeln. Dieser Vorgang wird als photoelektrischer Effekt (PE) bezeichnet. Dadurch wird ein Gleichstrom erzeugt. Im Moment gibt es die folgenden Arten von Solarmodulen: 1. Photoelektrische Wandler (PVC). Dies sind Halbleiterbauelemente, die Sonnenenergie direkt in Strom umwandeln. Eine bestimmte Anzahl miteinander verbundener Solarzellen wird als Solarbatterie bezeichnet.
2. Solarkraftwerke (HEES). Das sind Solaranlagen, die hochkonzentrierte Sonnenstrahlung als Energie nutzen, um thermische und andere Maschinen (Dampf, Gasturbine, Thermoelektrik etc.)
3.Solarkollektoren (SC). Dabei handelt es sich um Heizungs-Niedertemperaturanlagen, die zur autonomen Warmwasserversorgung von Wohn- und Industrieanlagen eingesetzt werden. Solar-Photovoltaik-Anlagen können folgenden Haupttypen angehören: Solarmodule erzeugen Strom für Beleuchtung, Fernseher, Radio, Pumpe, Kühlschrank oder Handwerkzeuge. Batterien werden verwendet, um Energie zu speichern.
Verbunden mit dem Netzwerk - in diesem Fall ist das Objekt mit dem zentralen Stromversorgungsnetz verbunden. Überschüssiger Strom wird zu einem vereinbarten Preis an das Unternehmen verkauft, dem die Verteilnetze gehören.
Standby-Systeme, bei denen Photovoltaikanlagen an Netze mit geringer Qualität angeschlossen sind. Und bei Stromausfall oder ungenügender Qualität der Netzspannung wird die Last ganz oder teilweise durch die Solaranlage gedeckt. Das komplexe Hauptproblem, das die erfolgreiche allgemeine Einführung von Batterien in die Produktion behindert, ist ihre geringe Effizienz. Das heißt, eine ineffiziente Kombination aus Kosten, Größe und Produkteffizienz (COP). Vorhandene Solarmodule (Fotozellen) arbeiten mit einem maximalen Wirkungsgrad von 30-35 %. Es wird aktiv nach Möglichkeiten gesucht, die Kapazität von Photovoltaikanlagen zu verdoppeln. Während die Kosten für Solarenergie für die Industrie bisher zu hoch sind: Eine Kilowattstunde Solarenergie kostet 20-25 Cent, während der Preis für Strom aus einem Kohle-BHKW 4-6 Cent beträgt, Erdgas- 5-7 Cent, auf Biokraftstoff - 6-9 Cent.
Entwicklungstrends Bis heute sind die bekanntesten Unternehmen, die Solarmodule herstellen, Siemens, Sharp, Kyocera, Solarex, BP Solar, Shell und andere.
Laut der Zeitschrift „In the world of science“ (Nr. 1-2007) „ist die jährliche Produktion von Photovoltaikenergie in den letzten 10 Jahren um 25 % und allein im Jahr 2005 um 45 % gestiegen. In Japan erreichte sie absolut gesehen 833 MW, in Deutschland - 353 MW, in den USA - 153 MW.
Entsprechend Solarhome, die Gesamtfläche der in unserer Zeit installierten Sonnenkollektoren auf der Welt übersteigt bereits 50 Millionen m 2, was dem Ersatz der Erzeugung fossiler Brennstoffe in Höhe von etwa 5-7 Millionen Tonnen Referenzbrennstoff pro Jahr entspricht.
Die Notwendigkeit, sich auf zuverlässige, saubere Energie zu erschwinglichen Preisen zu verlassen, provoziert die aktive Suche und Entwicklung neuer Technologien.
In den letzten zehn Jahren sind Solarmodule aufgrund von Verbesserungen in ihrer Herstellungstechnologie erschwinglicher geworden. Also, in Japan, ähnliche Ausrüstung jedes Jahr billiger um 8%, in Kalifornien um 5%.... Perspektiven für die Entwicklung und Nutzung von Solarsystemen in Russland Südliche Regionen und Regionen mit kontinentalen und scharf kontinentales Klima Russland ist am günstigsten für den Einsatz von Sonnenkollektoren als Hauptwärmequelle im Winter.
Unter den Bedingungen Zentralrusslands werden Solarsysteme erhebliche Einsparungen beim Einsatz klassischer Brennstoffarten bringen und die Bilanz des Energieverbrauchs erheblich ergänzen (Erfahrung in der Implementierung von Solarwarmwasserbereitern in Kaliningrad). Derzeit wird in Russland keine Massenproduktion und Implementierung von Solarsystemen durchgeführt.
Obwohl vorhanden in In letzter Zeit Der Trend in der Entwicklung der Wärmeversorgung, der auf die Dezentralisierung großer Wärmeversorgungsquellen abzielt - die Nutzung lokaler Energiespartechnologien - kann ein Anreiz für die Entwicklung erneuerbarer Energiequellen, einschließlich Solarenergie, sein. Heute werden in Russland Solaranlagen im Rjasaner Werk für Keramik-Metall-Geräte hergestellt. Werk Kovrov; ZAO „Südrussisches Energieunternehmen“; JSC "Konkurrent", Zhukovsky, Region Moskau Separate Chargen von Kollektoren werden von NPO Mashinostroeniya, Reutov, Region Moskau hergestellt. etc. Weitere Details: http://www.bellona.ru/Factsheet/sunenergy
Evaluation und Selbsteinschätzung der studentischen Arbeit.
| Parametername | Bedeutung |
| Betreff des Artikels: | Evaluation und Selbsteinschätzung der studentischen Arbeit. |
| Rubrik (thematische Kategorie) | Produktion |
HAUSAUFGABEN: Vorbereitung zum Testen.
Test zum Thema „Natürliche Ressourcen“.
TORE:
A) Systematisierung des studentischen Wissens zum Thema,
B) Lücken im Thema „Natürliche Ressourcen“ identifizieren.
1. Die Verteilung natürlicher Ressourcen auf dem Planeten wird erklärt durch:
A) Unterschiede in klimatischen Prozessen und unterschiedliche Bedingungen für die Bildung von Mineralien in verschiedenen geologischen Epochen,
B) Unterschiede bzgl tektonische Prozesse,
C) Unterschiede in tektonischen, klimatischen Prozessen und unterschiedliche Bedingungen für die Bildung von Mineralien in verschiedenen Erdzeitaltern.
2. Den Andenländern werden große Ressourcen zugeteilt:
A) Öl und Gas
B) Kupfer- und polymetallische Erze,
B) Mangan und Phosphorite.
3. Welche Ländergruppe, die fast alle bekannten Ressourcen besitzt, wird nicht richtig benannt:
A) Russland, USA, Indien, China, Australien,
b) Russland, USA, Brasilien, China, Argentinien,
C) Russland, USA, Brasilien, China, Australien.
4. Das häufigste Nichteisenmetall in der Erdkruste ist:
B) Aluminium
5. Welche Ländergruppe hat die größten Reserven? Kupfererz:
A) Sambia, Zaire, Chile, Kanada, USA,
B) Sambia, Zaire, Chile, Russland, Indien, USA,
C) Sambia, Zaire, Chile, Australien, China, USA.
6. In der Struktur Landfonds sich durchsetzen:
A) unproduktive und ungenutzte Ländereien,
B) Wälder und Sträucher,
C) Siedlungen, Industrie und Verkehr,
D) Wiesen und Weiden
D) Kulturland (Ackerland, Obstplantagen, Plantagen).
7. Die Bevölkerung welcher Region wird nur zu 10% regelmäßig mit Wasser versorgt:
A) Europa
B) Australien
D) Afrika.
8. Die weltweit führenden Länder in Bezug auf Holzreserven:
A) Russland, Kanada, USA, Brasilien.
B) Russland, Kanada, Brasilien, China,
C) Russland, Kanada, USA, Kongo.
9. Aquakultur ist:
A) künstlicher Anbau aquatische Organismen in Meer- und Süßwasser,
B) künstliche Zucht von Wasserorganismen in Meerwasser.
10. In welcher Variante sind die Anzahl der in Betrieb befindlichen Öl- und Gasbohrungen in absteigender Reihenfolge angeordnet:
SONDERN) Golf von Mexiko, Nordsee, Persischer Golf, Golf von Guinea,
B) Persischer Golf, Golf von Mexiko, Nordsee, Golf von Guinea,
C) Persischer Golf, Nordsee, Golf von Mexiko, Golf von Guinea,
D) Golf von Mexiko, Persischer Golf, Nordsee, Golf von Guinea.
11. Welche Länder sind am erfolgreichsten in der Entwicklung von Solaranlagen:
A) USA und Japan
B) Frankreich und Deutschland,
B) Japan und Frankreich
D) Frankreich und die USA.
12. Zu den „schmutzigen“ Industrien gehören:
A) chemische, petrochemische, metallurgische und Zellstoff- und Papierindustrie, thermische Energie,
B) Chemie, Petrochemie, Metallurgie, Zellstoff und Papier, Wasserkraft und Wärmekraft,
C) chemische, petrochemische, metallurgische, Zellstoff- und Papierindustrie, Kern- und Wasserkraft.
13. Beenden Sie die Definitionen:
A) Oikumene - ϶ᴛᴏ ...
B) Freizeitwirtschaft ist ...
C) Holzigkeit ist...
D) Natürliche Bewertung der Ressourcen ist ...
D) wirtschaftliche Bewertung Ressourcen sind...
E) Umweltverträglichkeitsprüfung von Ressourcen ist ...
SCHLÜSSEL: 1-c, 2-b, 3-b, 4-b, 5-a, 6-a, b, 7-d, 8-a, 9-a, 10-a, 11-d, 12-a.
Bevölkerung und ihre Fortpflanzung.
A) den Schülern beizubringen, die Dynamik der Weltbevölkerung des zwanzigsten Jahrhunderts zu charakterisieren, das Wesen der Bevölkerungspolitik und des demografischen Wandels aufzuzeigen,
B) helfen den Schülern bei der Analyse von unkontrolliertem Bevölkerungswachstum oder Bevölkerungsrückgang am Beispiel einzelner Regionen oder Länder.
LEHRPLAN:
1. Dynamik der Bevölkerung der Erde.
2. Fortpflanzung der Bevölkerung.
3. Durchschnittliche Lebenserwartung.
4. Bevölkerungspolitik.
VORTRAGSZUSAMMENFASSUNG:
Evaluation und Selbsteinschätzung der studentischen Arbeit. - Konzept und Typen. Einordnung und Merkmale der Kategorie „Einschätzung und Selbsteinschätzung studentischer Arbeiten“. 2017, 2018.
Aus allen Branchen nationale Wirtschaft Energie hat den größten Einfluss auf unser Leben. Die Energieversorgung ist die Grundlage für das normale Funktionieren jeder Produktion und folglich der gesamten menschlichen Zivilisation. Wärme und Licht in Wohnungen, die Arbeit von Maschinen und Aggregaten in der Produktion, Verkehrsströme und das Leben auf dem Land – all dies sind zahlreiche Gesichter der Energie. Verschiedene technische Errungenschaften sind längst Teil unseres Lebens geworden, aber alle sind nur möglich durch eine ausreichende und bezahlbare Energieversorgung, durch die Entwicklung alternativer Energiearten, neuer Technologien zur Gewinnung und Verarbeitung von Primärenergieträgern.
Die Erzeugung von Energie aus traditionellen Quellen wirkt sich angesichts des ständig steigenden Bedarfs nachteilig auf den ökologischen Zustand des Planeten aus. Wärmekraftwerke große Mengen emittieren Kohlendioxid, verursachen den Treibhauseffekt, der die Ursache der globalen Erwärmung ist. Die Emissionen von Schwefel- und Stickoxiden sind selbst bei Vorhandensein teurer Behandlungsanlagen ziemlich hoch. In Kombination mit Luftfeuchtigkeit verursachen diese Oxide sauren Regen, der zum Absterben von Wäldern, zu einem Rückgang der Fischbestände und zu einer Abnahme der Bodenfruchtbarkeit führt. In saurem Wasser steigt die Löslichkeit von Schwermetallen und deren Verbindungen, die ins Trinkwasser gelangen können. Noch gefährlicher und unberechenbarer Atomkraftwerke, die täglich etwa 26 Tonnen radioaktiven Abfall in die Atmosphäre emittiert. Hinzu kommt ein hohes Unfallrisiko in Kernkraftwerken, das zu einer Katastrophe für die gesamte Menschheit werden könnte. All dies verursacht faire Beunruhigung von Ökologen.
Ein weiteres Problem der traditionellen Energie, die hauptsächlich fossile Brennstoffe verwendet - Öl, Gas, Kohle - ist die Erschöpfung ihrer Reserven, die bei weitem nicht endlos sind. Daher werden sie als nicht erneuerbare Energiequellen bezeichnet. Der Verbrauch von Erdöl in der Welt während eines Jahres entspricht seiner Menge, die in 2 Millionen Jahren gebildet wurde. Die Erschöpfung der Ressourcen erhöht die Kosten und die Arbeitsintensität der Gewinnung sowie die Verringerung des Volumens des geförderten Brennstoffs. Uranreserven werden laut Experten nicht länger als 50 Jahre reichen.
Die Verringerung der Reserven natürlicher Energieressourcen und die unvermeidliche Umweltverschmutzung haben die Menschheit vor die Notwendigkeit gestellt, nach neuen erneuerbaren Energiequellen zu suchen und diese zu nutzen. Es gibt viele Energiequellen auf der Erde, aber es mangelt bereits katastrophal an ihnen. Laut Prognosen von Experten wird bis 2020 fast dreimal so viel Energie benötigt wie heute. Die Krise der 70er Jahre des zwanzigsten Jahrhunderts war der erste Vorbote der Energiekrise, die ein verstärktes Interesse an alternativen erneuerbaren Energiequellen hervorrief. Diese Quellen sind:
Solarenergie;
Windenergie;
Wasserkraft;
Biomassenenergie.
Solarenergie hat heute die größten Perspektiven. Die Sonne ist eine nahezu unerschöpfliche Quelle erneuerbarer, umweltfreundlicher Energie, die alles Leben auf der Erde ernährt. Die Menge an Sonnenenergie, die in einer Woche auf die Erdoberfläche fällt, übersteigt die Energie aus Öl, Gas, Kohle und Uran der Welt zusammengenommen.
„Solarstrom“ kann eine Alternative zu fossilen Energieträgern werden, deren Vorräte rapide zur Neige gehen. Die vorhandenen Kohlereserven reichen für die nächsten 50-100 Jahre und die Solarenergie für weitere 2-3 Milliarden Jahre. Die Sonne ist die wichtigste Energiequelle auf der Erde. Dank der Sonne fließen Flüsse, weht der Wind, unter ihren lebensspendenden Strahlen wachsen 1 Billiarde Tonnen Pflanzen, die Nahrung für Billionen Tonnen lebender Organismen sind. Die von der Menschheit aktiv als Energiequelle genutzten Reserven an Torf, Kohle, Öl und Gas sind ebenfalls das Werk der Sonne. Pflanzen und Algen verbrauchen nur 3-4 Prozent der Sonnenenergie. Der Rest der Sonnenenergie wird einfach abgeführt und nur für die Aufrechterhaltung einer angenehmen Temperatur für das Leben von Organismen in den Tiefen des Ozeans und auf der Erdoberfläche aufgewendet. Derzeit verbraucht die Menschheit nur ein Zehntausendstel der Energie, die die Sonne zur Erde sendet. Und wenn ein Mensch der Sonne mindestens ein Prozent der von ihm kommenden Energie entnehmen könnte, würde das Energieproblem für viele Jahrhunderte nicht vor der Menschheit entstehen. Seit mehr als einem halben Jahrhundert versorgt die Sonne Raumfahrzeuge im Orbit mit Energie. Die umweltfreundliche und unerschöpfliche Energie der Sonne ist die Zukunft der Energie der Erde.
Das Hauptolympiastadion in Peking „Vogelnest“ wurde in die Top Ten der architektonischen Bauwerke des 21. Jahrhunderts aufgenommen. Seine Sportarenen beeindrucken nicht nur durch ihre originelle Form, sondern auch durch modernste technische Lösungen. Die Beleuchtung des Stadions wird durch Energie aus Sonnenkollektoren bereitgestellt, die auf dem Dach und den Wänden der Gebäude platziert sind.
Der Bau von energieeffizienten Häusern mit Solarmodulen wird in Europa immer beliebter. Während diese Energie ziemlich teuer ist. Aber es wird 5-10 Jahre dauern und die Stromerzeugung durch Sonnenkollektoren wird nicht nur im Weltraum, sondern auch auf der Erde rentabel.
Das Phänomen des photoelektrischen Effekts, bei dem es sich um die Emission von Elektronen unter dem Einfluss von Sonnenlicht handelt, wurde erstmals 1839 von A. Becquerel bemerkt, aber diese Theorie wurde erst 1905 von Albert Einstein, für den er den Nobelpreis erhielt, vollständig entwickelt . 44 Jahre nach Becquerels Entdeckung schuf Charles Fritts 1883 das erste Solarmodul. Grundlage der Erfindung war Selen, das mit einer dünnen Goldschicht überzogen war. Der Wirkungsgrad dieser Batterie betrug nicht mehr als 1 Prozent und war noch weit von der Schaffung moderner Solarbatterien entfernt. Erst in den 1930er Jahren Sowjetische Physiker war der erste, der mithilfe des photoelektrischen Effekts elektrischen Strom erzeugte. Am Institut für Physik und Technik, das hervorragend geleitet wird wissenschaftlicher Akademiker Ioffe schuf die ersten solaren Thalliumsulfidzellen. Der Wirkungsgrad dieser ersten Solarzellen betrug nur 1 Prozent, d.h. nur 1 Prozent der auf die Zelle einfallenden Sonnenenergie wurde in elektrischen Strom umgewandelt. Aber der Anfang der Entwicklung der Solarenergie ist bereits gelegt. Der nächste Schritt zur Schaffung von Solarenergiewandlern war die Erfindung einer Silizium-Solarzelle durch die Amerikaner in den frühen 50er Jahren des 20. Jahrhunderts. Die amerikanischen Wissenschaftler Pearson, Fuller und Chapin entdeckten und patentierten eine Silizium-Solarzelle mit einem Wirkungsgrad von etwa 6 Prozent. Relativ hoher Ausbaugrad, ausreichend für eine breite praktische Anwendung, erreichten Solarzellen erst in den frühen 50er Jahren des 20. Jahrhunderts. 1957 startete die UdSSR den ersten künstlichen Satelliten mit Photovoltaikzellen, und 1958 starteten die Vereinigten Staaten den künstlichen Satelliten Explorer 1 mit Sonnenkollektoren. Seit 1958 sind Silizium-Solarzellen die Hauptenergiequelle für Raumschiffe und Orbitalstationen.
1970 schufen Zhores Alferov und seine Mitarbeiter in der UdSSR die erste hocheffiziente heterostrukturelle (unter Verwendung von Gallium und Arsen) Solarzelle 
Ich bin eine Batterie. Bis Mitte der 70er Jahre des letzten Jahrhunderts gelang es, den Wirkungsgrad von Solarzellen auf 10 Prozent zu steigern. Es folgte eine Phase der Stagnation für fast zwei Jahrzehnte. Für den Einsatz in Raumfahrzeugen reichte ein 10-prozentiger Wirkungsgrad, aber für den Einsatz auf der Erde war die Produktion von Solarzellen damals unzweckmäßig, da das dafür benötigte Silizium sehr teuer war (bis zu 100 $ 1 kg) und dann immer noch brannte bedeutende Reserven an organischem Brennstoff war viel kostengünstiger. Dies hat zu einer starken Reduzierung der Forschungsgelder im Bereich der Solarenergie geführt und das Aufkommen neuer Entwicklungen und Technologien stark verlangsamt. Wie der Akademiker Zhores Alferov auf einer Sitzung der Akademie der Wissenschaften der UdSSR zu Recht feststellte, würden Kernkraftwerke überhaupt nicht benötigt, wenn mindestens 15 Prozent der in die Kernenergie investierten Mittel für die Entwicklung alternativer Energien bereitgestellt würden. Und das wäre wirklich möglich, da es unseren Wissenschaftlern trotz minimaler Forschungsförderung auf dem Gebiet der Solarenergie gelungen ist, den Wirkungsgrad von Solarzellen bis Mitte der 90er und Anfang des 21. Jahrhunderts auf 15 Prozent zu steigern Jahrhunderts bereits bis zu 20 %.
Unter Verwendung der Idee von Ga-As-Solarzellen schuf die Applied Solar Energy Corporation (ASEC) bereits 1988 eine Batterie mit einem Wirkungsgrad von 17 Prozent, was zu dieser Zeit eine bedeutende Errungenschaft war. 1993 erreichte der Wirkungsgrad der Ga-As-Solarzelle 19 %, und im selben Jahr brachte ASEC ein Photovoltaikmodul mit einem Wirkungsgrad von 20 % auf den Markt.
Eine ernsthafte positive Wende in der Entwicklung der Solarenergie war die Schaffung spezieller farbsensibilisierter Solarzellentypen durch die Amerikaner in den 90er Jahren des letzten Jahrhunderts, die effizienter als die zuvor verwendeten waren. Dieser neue Batterietyp ist kostengünstiger und einfacher herzustellen. Bis heute haben die meisten hergestellten Solarmodule einen Wirkungsgrad von knapp über 20 Prozent. 1989 wurde ein Gerät geschaffen, das mit einem Wirkungsgrad von über 30 % arbeitet. 1995 erschienen die ersten experimentellen Entwicklungen von Dünnschicht-Photovoltaikzellen, basierend auf dem dünnsten Kunststoff (Dünnschicht-Photovoltaikzelle).
Das Hauptmaterial für die Herstellung von Solarzellen ist ein ziemlich häufiges chemisches Element - Silizium (Si), das fast ein Viertel der Masse der Erdkruste ausmacht. In der Natur kommt es jedoch in gebundener Form vor. Dies sind gewöhnlicher Sand (SiO2), der kilometerlange Strände bedeckt, Sand, der in Kindersandkästen gefüllt wird, Sand, der bei der Herstellung von Beton oder Glas verwendet wird. Die Technologie zur Gewinnung von reinem Silizium (Silizium) ist komplex und so teuer, dass die Kosten für reines Siliziumdioxid (nicht mehr als ein Gramm Verunreinigungen pro 10 kg Produkt) mit den Kosten für angereichertes Uran vergleichbar sind, das für den Betrieb von Kernkraftwerken benötigt wird . Und obwohl die natürlichen Siliziumvorkommen fast 100.000-mal größer sind als die von Uran, wird hochwertiges reines Silizium aufgrund der Schwierigkeit, es zu erhalten, fast 6-mal weniger produziert als Uranbrennstoff für Kernkraftwerke. Die Hauptschwierigkeiten bei der Herstellung von reinem Silizium hängen vor allem mit der Unvollkommenheit der Extraktions- und Reinigungstechnologien zusammen, die sich noch auf dem Stand der 50er Jahre des 20. Jahrhunderts befinden. Das sogenannte "schmutzige" Silizium (das mehr als 1 Prozent Verunreinigungen enthält) wird durch das Lichtbogenverfahren abgebaut, das viel einfacher ist als die Technologie zum Extrahieren von Uran aus Gestein. Daher sind die Kosten für natürliches Uran fast zehnmal höher als die Kosten für "schmutziges" Silizium (etwas mehr als 1 US-Dollar pro Kilogramm). Bei der Anreicherung von natürlichem Uran auf das für Kernbrennstoff erforderliche Niveau steigen seine Kosten auf 400 US-Dollar pro Kilogramm und werden vergleichbar mit dem Preis von „Solar“-Silizium, das in Solarzellen verwendet wird. Solche im Allgemeinen niedrigen Kosten für Kernbrennstoff sind auf erhebliche Mittel zurückzuführen, die in die Entwicklung der Kernenergie, moderne Technologien für ihre Produktion und Anreicherung investiert wurden. Die Unvollkommenheit von Solarenergietechnologien wirkt sich nicht nur erheblich auf die Kosten des Endprodukts aus, sondern führt auch zu einer geringen Ausbeute an reinem Silizium, erhöhtem Energieverbrauch und vor allem zu Umweltgefahren. So werden aus einer Tonne Quarzsand, die etwa 500 kg Silizium enthält, unter Verwendung der aktuellen Technologien der Lichtbogenextraktion und Chlorsilanreinigung 50 bis 90 kg "Solar"-Silizium gewonnen. Um nur ein Kilogramm Solarrohstoff zu gewinnen, wird eine Energiemenge benötigt, die dem 250-stündigen Dauerbetrieb eines 1-Kilowatt-Wasserkochers entspricht. Es ist nicht klar, wie dieser Zustand der Solarenergie in unserem Land erklärt werden kann, da fortschrittlichere Technologien seit langem existieren, zum Beispiel der carbothermische Kreislauf, der von der deutschen Firma Siemens zur Herstellung von reinem Silizium verwendet wird. Durch die Anwendung dieser Technologie werden die Energiekosten um eine Größenordnung gesenkt und die Produktivität um das 10- bis 15-fache erhöht, was zu einer Senkung der Kosten des Endprodukts auf 5-15 Dollar pro 1 Kilogramm führt. In unserem Land gibt es die größten Reserven an "hochreinen Quarziten", die für die Anwendung der deutschen Technologie zur Gewinnung von reinem Silizium notwendig sind, da gewöhnlicher Sand dafür nicht mehr geeignet ist. Und daraus kann Russland zusätzliche Einnahmen erzielen.
Die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie ist auf zwei Arten möglich:
Photoelektrische Umwandlung (direkte Umwandlung der Strahlungsenergie der Sonne in elektrische Energie);
Photothermische Umwandlung, bei der Lichtenergie zunächst in Wärmeenergie und dann beispielsweise mit Dampf in elektrische Energie umgewandelt wird.
Betrachten wir kurz das Funktionsprinzip von Solarzellen. Die Energieumwandlung in Solarzellen (PEC) erfolgt aufgrund des sogenannten photovoltaischen Effekts in inhomogenen Halbleitern bei Sonneneinstrahlung. Die Solarzelle ähnelt in ihrem Aufbau einem Sandwich, das aus zwei Halbleiterplatten besteht: n und p. Die äußere n-Platte enthält einen Elektronenüberschuss, die innere p-Platte einen Elektronenmangel. Wenn ein Lichtphoton auf die äußere Platte trifft, wird ein Elektron herausgeschlagen und auf die innere Platte übertragen, wodurch ein elektrischer Strom erzeugt wird.
Derzeit produzierte Solarzellen sind eher sperrige Konstruktionen: Bei einer Batteriedicke von mehreren Zentimetern erreicht ihr Gewicht mehrere zehn Kilogramm. Um ausreichend Energie zu erhalten, müssen solche Elemente eine beträchtliche Fläche einnehmen: Beispielsweise hat ein Meter x Meter Element eine Leistung von nur etwa 100 W (beispielsweise benötigt ein 2-Kilowatt-Kessel eine Dachfläche von 20 Quadratmetern). Der Koeffizient ist klein nützliche Aktion eine solche Batterie (weniger als 20%), was durch eine Abnahme der erzeugten Leistung bei Erwärmung erklärt wird, was im Prinzip nicht vermieden werden kann, da die Zelle in der Sonne arbeitet. Bis 2007 erreichte der Wirkungsgrad von mono- und polykristallinen Silizium-Solarzellen 30 Prozent. Andere Technologien, die weniger effizient sind, wurden bisher kaum entwickelt. Die Steigerung des Wirkungsgrads ist die Hauptaufgabe der Solarenergiewissenschaftler, aber ein ernsthafter Durchbruch in der Silizium-Solarzellentechnologie ist in naher Zukunft nicht zu erwarten. Die Zukunft der Solarenergie liegt derzeit in der Entwicklung der Nanotechnologie, als den fortschrittlichsten und revolutionärsten Bereichen moderne Wissenschaft. Die Entwicklung von Solarenergietechnologien verläuft auf dem Weg der Materialverbesserung von Halbleiterschichten. Die größten Perspektiven, die eine qualitativ neue Ebene in der Herstellung von Solarzellen eröffnen, haben derzeit amorphes und mikrokristallines Silizium, aus dem sich Schichten mit einer Dicke von nur wenigen Nanometern züchten lassen. Eine Photovoltaikzelle, die aus zwei solchen übereinander auf einer Glasoberfläche abgeschiedenen Folien besteht, hat eine hohe elektrische Leitfähigkeit und ist für den Langzeiteinsatz geeignet. Trotzdem haben diese Elemente noch keine praktische Anwendung gefunden, da die Technologie, die eine Massenproduktion solcher Elemente ermöglicht, noch nicht geschaffen wurde. Dieses Problem ist erfolgreich gelöst in Forschungszentrum Stadt Jülich in Deutschland. Gewöhnliche Silizium-Solarzellen werden separat hergestellt und erst dann zu Solarzellen kombiniert. Bei der Dünnschichttechnik passiert alles drin umgekehrte Reihenfolge: Zuerst wird eine großflächige Folie aufgewachsen und zusammen mit anderen Schichten auf Glas aufgebracht und erst dann mit einem Laser in Streifen geschnitten, die durch elektrische Kontakte verbunden sind. Jülicher Wissenschaftlern ist es gelungen, der Schaffung einer industriellen Technologie zur Herstellung von Solarmodulen mit einer Fläche von 30x30 cm und einem Wirkungsgrad von etwa 10% am nächsten zu kommen. Die Kosten für derzeit produzierte Solarzellen liegen bei etwa 300 Euro pro 100 Watt Leistung. Der Einsatz der Dünnschichttechnologie wird zu einer Halbierung der Elementkosten führen - in 5-10 Jahren und dreimal - in 15.
In den letzten Jahren die Notwendigkeit für den Masseneinsatz alternative Quellen Energie, zu der auch die Solarenergie gehört, hat zu einer Richtungsänderung der Entwicklung im Bereich der Solarenergie geführt. Wissenschaftler verfolgen nicht mehr den Weg, die Effizienz von Solarmodulen zu steigern. Im Vordergrund stehen die Gebrauchstauglichkeit, der Komfort und die einfache Installation und damit die Rentabilität der Produktion. Dünnschicht-Solarzellen erfüllen diese Anforderungen in vollem Umfang, da sie grundlegend sind die neue art Solarzellen, deren Basis nicht teures reines Silizium ist, sondern eine dünne Schicht aus anderen Halbleitern. Diese Elemente, bei denen es sich um eine mit Halbleiterschichten oder Folie beschichtete dünne Glasplatte handelt, können auf beliebige Oberflächenkonfigurationen aufgebracht, auf Stoffe aufgebracht und sogar anstelle von Jalousien verwendet werden. Auch die Technologie des Aufbringens von Halbleiterschichten hat sich radikal verändert. Früher wurde die Abscheidung durch Vakuumabscheidung durchgeführt, zur Zeit wurde sie entwickelt innovative Technologie– Drucken mit speziellen Tinten, die eine Mischung aus Halbleiter-Nanopartikeln enthalten. Der Einsatz neuer Technologien und eine Erhöhung des Produktionsvolumens haben zu einer deutlichen Senkung der Kosten für Solarstrom (bis zu 1 USD pro Watt) geführt, die unter den Kosten für Kernenergie liegen.
Die hohen Kosten für Solarenergie sind das Haupthindernis für die breite Einführung dieser alternativen erneuerbaren Energiequelle. Jedoch technischer Fortschritt nimmt seine. Und wenn in den frühen 70er Jahren des letzten Jahrhunderts die Kosten für ein Watt Solarenergie etwa hundert Dollar betrugen, waren die Kosten für ein Watt Mitte der 80er Jahre um eine Größenordnung gesunken. Jetzt kostet 1 Watt Solarenergie etwa 5-6 Dollar. Aber selbst das ist ein ziemlich hoher Preis im Vergleich zu den Preisen herkömmlicher Kraftstoffe. Thermische Kraftwerke erzeugen Strom für 2,1 Dollar pro Watt, Atomkraft ist sogar noch billiger. Daher trotz der Verfügbarkeit von Produktionstechnologien eine riesige Menge an nachwachsenden Rohstoffen, hohe Umweltfreundlichkeit, aufgrund des Mangels an Treibhauseffekt, radioaktiver Abfall usw. Solarkraftwerke haben noch nicht die gebührende Anerkennung erfahren, insbesondere in unserem Land.
In Europa, wo der Wunsch nach Nachhaltigkeit besonders groß ist, werden Solaranlagen dank finanzieller Unterstützung der Behörden zunehmend nachgefragt. In einigen Gebieten geben beispielsweise Eigentümer von Häusern mit Solarmodulen die pro Tag erzeugte Sonnenenergie in das öffentliche Netz ein, für das sie bei der Stromzahlung Vergünstigungen erhalten. In Deutschland wird überschüssiger Strom, der im Sommer durch private Solaranlagen erzeugt wird, trotz seiner hohen Kosten von Energiesparunternehmen gekauft, um die Entwicklung „grüner Technologien“ zu unterstützen. Dank an staatliches Programm, die bis zu 70 Prozent der Kosten für die sogenannte „Solarisierung“ von Häusern und Vergütungsvorteile kompensieren, werden in Deutschland bis zu einer halben Million Quadratmeter auf „Solar“-Strom umgestellt. Meter Dächer pro Jahr. Das erste derartige staatliche Projekt zur finanziellen Unterstützung von Eigentümern von "Solar"-Häusern wurde 1990 in Deutschland verabschiedet und hieß damals "1000 Solardächer". Nach Deutschland wurde ein ähnliches Projekt, aber bereits „100.000 Solardächer“ genannt, für alle EU-Mitgliedsstaaten verabschiedet. In Japan und den Vereinigten Staaten wurden ähnliche Projekte als „70.000 Solardächer“ bzw. „1.000.000 Solardächer“ bezeichnet. Sogar die Mongolei hat sich der neuen Bewegung angeschlossen: „100.000 Solarjurten“ hieß ihr Projekt. Der Bau von "Solar"-Häusern ist im Westen seit langem ein Zeichen von Seriosität und erfreut sich trotz der langen Amortisationszeit (7-10 Jahre) immer größerer Beliebtheit. Neue Häuser in Spanien werden laut staatlichem Programm auch mit Sonnenkollektoren auf den Dächern gebaut. In Holland, unweit des Städtchens Herhyugovard, entstand ein Experimentierfeld namens „Sonnenstadt“, in dem mit auf Hausdächern installierten Solarpanels Strom erzeugt wird. Durchschnittlich erzeugt ein Haus in der „Stadt der Sonne“ bis zu 25 kW Strom. Für die Zukunft ist geplant, die Gesamtleistung der „Stadt der Sonne“ auf 5 MW zu erhöhen.
In Russland ist dies aus durchaus verständlichen wirtschaftlichen Gründen noch weit entfernt und unser Klima lässt zu wünschen übrig. In unserem Land gibt es jedoch einige Fortschritte in diesem Bereich. Im Krasnodar-Territorium wurde ein experimentelles "Solardorf" mit 40 Häusern geschaffen, auf dessen Dächern Sonnenkollektoren mit einer Leistung von 1 kW installiert sind. Auch in Moskau und Wladiwostok wurden „Solarhäuser“ gebaut, die sowohl Sonnenkollektoren als auch Solarpaneele enthalten.
Laut Experten wird die Stromerzeugung durch Sonnenkollektoren in 5-10 Jahren nicht nur ziemlich konkurrenzfähig, sondern auch billiger als herkömmliche Energiearten.
Fotozellen sind die einfachste Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie, die keine zusätzlichen Geräte oder Geräte erfordert. Fotozellen sind trotz des geringen Wirkungsgrades sehr verschleißfest, da sie keine beweglichen Teile enthalten. Ihre weite Verbreitung wird jedoch durch die immer noch hohen Kosten und die Notwendigkeit einer großen Platzierungsfläche behindert. Solche Schwierigkeiten werden teilweise überwunden, indem man die Konverter umsetzt Platz, Anbringen von Sonnenkollektoren auf den Dächern und Wänden von Häusern, Ersetzen von Metallwandlern durch synthetische usw. Um kleine Energiemengen zu erhalten, die zum Beispiel zum Betrieb von Taschenrechnern, Fernsehern, Leuchttürmen, Telefonen usw. benötigt werden, ist die Verwendung von Fotozellen durchaus wirtschaftlich gerechtfertigt. Eine Solarbatterie kann auf dem Dach eines Autos, auf den Flügeln eines Flugzeugs, eingebaut in eine Uhr, einen Laptop, eine Taschenlampe usw. installiert werden. Solche Elemente halten lange (ca. 30 Jahre). Während dieser Zeit liefert ein Element, für dessen Herstellung nur ein Kilogramm reines Silizium verbraucht wurde, eine Strommenge, die der Strommenge entspricht, die aus 100 kg Öl in einem Wärmekraftwerk oder 1 kg angereichertem Uran erzeugt wird in einem Kernkraftwerk.
BEIM südlichen Länder, mit einer großen Anzahl von Sonnentagen im Jahr, ist es sinnvoll, bestehende Projekte zur vollständigen Elektrifizierung verschiedener Sektoren der Volkswirtschaft umzusetzen. Der so gewonnene Strom ist in solchen Fällen günstiger als herkömmliche Energieformen und aufgrund seiner Umweltfreundlichkeit am besten geeignet.
Solarkraftwerke sind schnell montiert und zeichnen sich durch die Möglichkeit aus, die benötigte Leistung durch einfaches Anbringen zusätzlicher Solarpanels zu erhöhen. Siliziumzellen sind nur eine von vielen Möglichkeiten, Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Dies ist immer noch eine unannehmbar kostspielige Art der Stromerzeugung.
Die Kosten für eine Solaranlage mit einer Leistung von 1 Kilowatt in den Vereinigten Staaten betragen etwa 3.000 Dollar und amortisieren sich erst nach 14-15 Jahren, was im Vergleich zu Wärmekraftwerken zu lange ist. Daher wird für den Einsatz im industriellen Maßstab eine Konvertierungsmethode verwendet, die, wie die Legende sagt, von Archimedes im 3. Jahrhundert v. Chr. Angewandt wurde Sonnenlicht zur Verteidigung Heimatort Syrakus von den Römern. Seine Installation war ein sechseckiger Spiegel, bestehend aus kleinen viereckigen Spiegeln, die mit Hilfe spezieller Scharniere bewegt werden konnten. Dieser Spiegel wurde so installiert, dass er bei Reflexion Wärme erzeugte und feindliche Schiffe verbrannte, die sich in der Entfernung eines Pfeilfluges befanden. Auf diesem Prinzip basiert die Einrichtung moderner Solarstationen. Moderne Solarkraftwerke sind Heliostatspiegel, die sich auf einem riesigen Gebiet befinden, sich nach den Sonnenstrahlen drehen und sie zu einem Reservoir mit Wasser oder einer anderen Wärmesenke leiten. Die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie ist in diesem Fall durch den Einsatz von Turbogeneratoren möglich, deren Funktionsprinzip auf der Nutzung von Dampfenergie basiert, die Generatorturbinen dreht. Die Sonnenenergie wird in speziellen Energietürmen mit zahlreichen Linsen gespeichert, die die Sonnenstrahlen gezielt bündeln und Wasser in Dampf verwandeln. Auch die sogenannten Solarteiche, bestehend aus zwei Wasserschichten, können zur Speicherung von Sonnenenergie genutzt werden: die untere hochkonzentrierte Salzlösung und die obere reines Süßwasser. Salzlösung ist dieser Fall ein Solarenergiespeichergerät, das verwendet wird, um Flüssigkeiten umzuwandeln, die relativ schnell sieden niedrige Temperaturen, in Dampf zur anschließenden Versorgung seiner Stromgeneratoren.
Ein interessanter, wenn auch nicht allgemein akzeptierter Weg, Sonnenenergie einzufangen und in Elektrizität umzuwandeln, ist eine Idee, die der französische Ingenieur Bernard Dubos Anfang des 20. Jahrhunderts vorgeschlagen hat und die darin bestand, Glasvordächer mit einer Fläche von mehr als zu verwenden 1 qm Kilometer mit einem hohen Schornstein (wie ein Kamin) in der Mitte der Struktur.
Es basiert auf zwei Effekten: Gewächshaus und Kamin. Beim Aufwärmen unter dem Dach strömte warme Luft wie in einen Kaminschornstein in den Schornstein und drehte die Turbinen elektrischer Generatoren und erzeugte Strom. Der einzige Nachteil des Designs schien die Fähigkeit zu sein, Strom nur tagsüber zu erzeugen. Praktische Umsetzung fand die Idee von Dubos jedoch erst nach über 50 Jahren. Ein Versuchskraftwerk mit einer Leistung von 50 kW mit dieser Technologie wurde 1979 im spanischen Manzanares auf Kosten des Bundesforschungsministeriums errichtet. Der Bau der Versuchsstation kostete 16 Millionen Mark. Es besetzte ein riesiges Gebiet von 45.000 Quadratmetern. Meter, die Höhe des Rohres beträgt 195 m. Es funktionierte jedoch nicht lange: Nachdem das Rohr 1989 durch einen Sturm zerstört wurde, wurde die Station geschlossen. Das Hauptargument der Gegner dieser Technologie sind die riesigen Flächen von Glasdächern mit relativ geringer Produktivität. Die Gegner haben jedoch den wichtigen Umstand nicht berücksichtigt, dass es auf der Erde eine große Anzahl leerer Steppen- und Wüstengebiete gibt, die eine freie Basis für die Nutzung neuer Stromquellen werden könnten. Ein weiteres ziemlich gewichtiges Argument gegen Dubos' Idee ist die Instabilität von hohen Rohren und ihr unzureichender Schutz vor Naturkatastrophen wie Erdbeben und Stürmen. Dennoch hatte der deutsche Konstrukteur Schleich seine eigenen Gegenargumente zu diesen Argumenten der Gegner: Er schlug die Konstruktion eines Rohrs aus Spannbeton vor, in dessen Wänden gespannte Kabel eingebettet sind. Eine solche technische Lösung wurde beispielsweise in der Praxis angewendet Ostankino Fernsehturm und voll gerechtfertigt. Nach Berechnungen von Yorck Schleich ist es möglich, ein Kraftwerk mit einer Leistung von 200.000 Kilowatt zu erhalten. Die Fläche des Glasdaches soll dafür 78 Quadratkilometer betragen bei einer Schornsteinhöhe von 1000 m. Als Ergebnis der Weiterentwicklung der „Schornsteinkraftwerk“-Technologie, die eine Stromerzeugung rund um die Uhr übernimmt Beim Sender hat diese Idee endlich Unterstützung bekommen. Der kontinuierliche Betrieb der Station sollte sichergestellt werden geschlossenes System wassergefüllte Schläuche oder Rohre, die sich unter dem Glasdach der Struktur befinden. Das Wasser in ihnen erwärmt sich tagsüber unter dem Einfluss der Sonnenwärme und erwärmt nachts die Luft, die den Rotor des Turbogenerators weiterdreht. Der Wirkungsgrad eines solchen Kraftwerks ist etwas geringer als der eines Kohleheizkraftwerks (1 kWh Strom aus einem „Kaminkraftwerk“ kostet 14 Pfennig, was im Gegensatz zu einer kWh Strom aus Kohlekraftwerken steht , ist 2,5 Pfennig teurer). Eine „Kaminstation“ ist jedoch wesentlich kostengünstiger als andere „Solar“-Stationen, wie z. B. Stationen, die mit Photovoltaikzellen betrieben werden. Beseelt von der Idee beschloss die Regierung des indischen Bundesstaates Rajasthan, sie durch den Bau mehrerer solcher Stationen mit einer Gesamtleistung von 1000 Megawatt in der Thar-Wüste zum Leben zu erwecken. Es bleibt, Investoren für das Projekt zu finden.
Skeptikern zufolge können solche Strukturen nur als Beispiel für neue Technologien in der Solarenergie dienen, da der Bau von Hochleistungs-„Schornsteinstationen“, der nur in heißen Wüstengebieten möglich ist, durch die Notwendigkeit, lange Strom zu legen, entwertet wird Leitungen zu Orten des industriellen Stromverbrauchs, was sich natürlich auf seinen Wert auswirkt.
Die optimale Option sind hybride solarthermische Kraftwerke, die den Tagbetrieb mit Sonne und den Nachtbetrieb mit Gas kombinieren. In den Vereinigten Staaten gibt es mehrere solcher Anlagen mit einer Gesamtleistung von über 600 MW. Das erste industrielle Solarkraftwerk wurde 1985 in der Sowjetunion nahe der Stadt Shchelkino auf der Krim gebaut. Seine Spitzenleistung entsprach der Spitzenleistung des ersten Kernreaktors. Mitte der 90er Jahre wurde es jedoch wegen geringer Produktivität und der hohen Stromkosten geschlossen: In 10 Betriebsjahren erzeugte dieses Kraftwerk nur 2 Millionen kWh Strom. In den USA hingegen waren die 1990er Jahre eine Zeit der aktiven Entwicklung von Solartechnologien und ihrer Nutzung im industriellen Maßstab. Ende 1989 wurde von Loose Industries ein 80-Megawatt-Solargaskraftwerk in Betrieb genommen. In den nächsten fünf Jahren baute dasselbe Unternehmen nur im Bundesstaat Kalifornien ähnliche Solarkraftwerke (SPP) für 480 MW und die Kosten für ein solches Solargas-Kilowatt. Stunde wurde auf 7-8 Cent gebracht, was sich als die Hälfte der Kosten einer Kilowattstunde Energie aus Kernkraftwerken herausstellte.
Beim Bau von Solarkraftwerken mit hoher Kapazität ist neben dem Bedarf an riesigen Flächen für die Platzierung (z. B. um 1 Terawatt Strom pro Jahr zu erzeugen, was 13% des gesamten von der Menschheit verbrauchten Stroms entspricht) die Abdeckung einer Fläche erforderlich von 40.000 Quadratkilometern mit Solarsiliziummodulen) stehen Wissenschaftler vor völlig neuen Problemen . Da Strom aus Solarkraftwerken nur tagsüber erzeugt und rund um die Uhr benötigt wird, muss die tagsüber produzierte überschüssige Energie für die Nacht irgendwo gespeichert werden. Elektrizität muss in Batterien, Superschwungrädern, riesigen Kondensatoren gespeichert werden. Die Kosten solcher Einrichtungen werden sich nicht wesentlich von den Kosten des SPP selbst unterscheiden. Das zweite Problem wird der Klimawandel auf der Baustelle sein. Wenn früher Sonnenenergie für die Erwärmung des Bodens und der Luft aufgewendet wurde, wird sie nach der Installation der Paneele für die Stromerzeugung und die Temperatur auf der gesamten Fläche von 40.000 Quadratmetern verwendet. Kilometer werden weniger. Bitte beachten Sie, dass 40.000 m² Kilometer - dies ist ungefähr ein Zweihundertstel der Fläche der Sahara oder fast der gesamten Region Moskau, und dies ist ein bedeutendes Gebiet, in dessen Mitte ein Gebiet mit niedrigem Druck erscheinen wird. Zyklone bilden. Und Wirbelstürme wiederum sind Dauerregen und Bewölkung, was sich natürlich auf die erzeugte Strommenge auswirkt. Wo ist der Ausgang? Alles ist ganz einfach, wenn man auf einer Fläche von 40.000 Quadratkilometern nicht ein riesiges Solarkraftwerk baut, sondern 400 Kraftwerke von jeweils 100 km2, diese in den sonnenreichsten Regionen der Erde platziert und zu einem einzigen Energienetz zusammenfasst. Der Vorteil dieser Methode liegt auf der Hand: Solarstationen ruhen zwar auf der Nachtseite der Erde, auf gegenüberliegende Seite Die restlichen Stationen werden aktiv Strom erzeugen, und es wird in so kleinen Gebieten (10 x 10 km) keine besonderen klimatischen Veränderungen geben. Noch näher dran reale Bedingungen und es wird schon heute durchaus machbar sein, nicht einmal 400 große Solarstationen zu bauen, sondern nur ein paar dutzend große und sehr viele kleine, zum Beispiel 10 x 10 m groß.
Mehr als 500 MW Solarzellen werden jährlich weltweit produziert. Und trotz der bestehenden Probleme bei der Nutzung im industriellen Maßstab sind Solarsysteme inzwischen fest und dauerhaft in das Leben von Millionen von Menschen auf der ganzen Welt eingezogen. Mobile Photovoltaik-Anlagen sind für Touristen unverzichtbar, denn sie ermöglichen Energieunabhängigkeit und Komfort überall dort, wo die Sonne scheint. Photovoltaikmodule bieten den kathodischen Schutz von Metallkonstruktionen, den Betrieb von Wasserhebeanlagen, elektrische Haushaltsgeräte, werden zur Stromversorgung von Relais-Funkkommunikationen, zum Laden von Batterien und auch zum Erstellen von Elektrozäunen in landwirtschaftlichen Betrieben verwendet. Die Entwicklung von Solartechnologien und die Preissenkung für Solarzellen werden zum Ausbau dieses noch relativ jungen Segments des Energiemarktes führen. In naher Zukunft werden in Baumaterialien eingebettete Solarzellen zur Beleuchtung und Belüftung von Gebäuden eingesetzt. Verschiedene Verbraucherprodukte erhalten neue Eigenschaften, wenn sie photovoltaische Komponenten verwenden.
TORE:
A) Stärkung der Einordnungsfähigkeit bekannte Arten Ressourcen
B) neue Konzepte der „umfassenden Entwicklung natürlicher Ressourcen“ und der „zirkulierenden Nutzung von Ressourcen“ zu bilden.
NOMENKLATUR:
A) Öl - USA, Saudi-Arabien, Russland.
B) Gas - Russland, USA, Kanada, Niederlande.
C) Kohle: China, USA, Russland, Indien. Bessere Bedingungen Produktions- und Exportländer - Australien, USA, Südafrika.
D) Aluminium - Frankreich, Indien, Suriname, USA.
E) Eisenerzrohstoffe - USA, China, Russland.
E) Blei und Zink - USA, Kanada, Australien.
G) Kupfer - Sambia, Zaire, Chile, USA.
^ UNTERRICHTSPLAN:
Verteilung von Mineralien auf der ganzen Welt.
Klassifizierung von Bodenschätzen.
Das Problem der Erschöpfung der Bodenschätze und Wege zu seiner Lösung.
^ ABLAUF DES UNTERRICHTS:
Motivationsblock.
Warum brauchten die Menschen erst im 20. Jahrhundert so viele Bodenschätze?
Welche Gesetzmäßigkeiten gelten für die Verteilung von Mineralien in der Erdkruste?
Markieren Sie die Hauptrichtungen der Suche nach Bodenschätzen zur Zeit.
Praktischer Teil.
Notiz: Die Schüler können aufgefordert werden, die Tabelle zu vervollständigen.
Klassifikation und Geographie von Bodenschätzen
| Kraftstoff- und Energieressourcen | Erzressourcen | Bergbau und chemische Ressourcen | Natürliche Baustoffe | Zier- und Edelsteine |
|||||
| Beispiele | Bundesland | Beispiele | Zustand | Beispiele | Zustand | Beispiele | Zustand | Beispiele | Bundesland |
B) Markieren Sie auf der Höhenlinienkarte die Lagerstätten der wichtigsten Arten von Bodenschätzen mit Angabe ihres Produktionsvolumens.
C) Listen Sie die Länder auf, die einen Mangel an den wichtigsten Arten von Mineralien aufweisen.
Letzter Teil.
Wie akut ist heute das Problem der Bereitstellung von Bodenschätzen auf globaler und regionaler Ebene?
Schlagen Sie Wege zur rationellen Nutzung von Bodenschätzen vor. Was ist der Sinn integrierte Entwicklung rohes Material?
^ HAUSAUFGABEN: Berücksichtigen Sie am Beispiel von Wald-, Land- oder Wasserressourcen (nach Wahl der Studierenden) die Geographie ihres Standorts, das Ausmaß der Nutzung und den ökologischen Zustand.
Umweltverschmutzung und Umweltprobleme.
TORE:
A) eine natürliche, wirtschaftliche und ökologische Bewertung der natürlichen Ressourcen abgeben,
B) basierend auf vergleichende Analyse Berücksichtigen Sie den Umfang des Naturmanagements.
EPIGRAPH:„Eine Welt, die in 90 Minuten umflogen werden kann, wird für die Menschen nie wieder das sein, was sie für ihre Vorfahren war.“
^ ABLAUF DES UNTERRICHTS:
Motivationsblock.
Welches Problem wirft der Autor dieser Zeilen auf?
Wie war die Welt vor dem Erscheinen des Menschen?
Wie erklären Sie sich den Satz: „Der Mensch trat geräuschlos in die Welt ein … und die riesige, aggressive … Welt ignorierte das Erscheinen des Menschen“?
Unter dem Einfluss welcher Faktoren hat sich der Planet verändert?
In welcher historischen Epoche hat Ihrer Meinung nach eine Person zum ersten Mal über Komplexe nachgedacht? Umweltprobleme?
In einem schwierigen Kampf mit der Natur, nachdem er die Schwellen undenkbarer Prüfungen durchlaufen hatte, überlebte der Mensch, wuchs auf, erlangte eine Macht, die den Kräften der Natur selbst vergleichbar war, enthüllte seine geheimsten Geheimnisse. Er umrundet seinen Planeten heute nicht nur in 90 Minuten. Er verdeckt sofort ihren Verstand.
Nun, die Geschichte, die Natur testet uns wieder einmal auf ihre Vernünftigkeit? Nein sind sie nicht. Das ist der Mensch selbst, der sich täglich und stündlich, seinen Verstand, eine endlose Prüfung der Menschlichkeit testet. Mit jeder Tat, mit jeder Handlung beantworten wir die Frage: Ist ein Mensch seiner Haltung gegenüber einem anderen würdig? Und in den letzten Jahrzehnten stellte sich heraus, dass diese Frage eine Fortsetzung hat: Ist der Mensch seiner Haltung gegenüber seiner Urmutter – der Natur – würdig?
Unsere Prüfung zeichnet sich dadurch aus, dass wir sie selbst gestalten, und die Geschichte und die Natur uns Noten geben. Sie führen diese „Protokolle“, die unsere Nachkommen in Jahrzehnten und Jahrhunderten öffnen und herablassend oder bitter auf unsere Indikatoren unserer Vernunft und Menschlichkeit blicken werden. Und sie werden unsere Fehler korrigieren müssen, unsere Fehler, unsere Gedankenlosigkeit.
In welche Welt tritt ein Mensch des 21. Jahrhunderts ein?
Mann des 21. Jahrhunderts. Was ist er? Welche Eigenschaften sollte er überhaupt haben?
Inhaltlich-prozeduraler Block.
Natürliche, wirtschaftliche und ökologische Bewertung von Wald-, Wasser- und Landressourcen gemäß dem Plan (Analyse thematischer Karten, Text des Lehrbuchs, zusätzliche Quellen geografischer Kenntnisse):
B) Ressourcenverfügbarkeit von Ländern und Regionen der Welt,
B) ökologischer Zustand,
Weitere Informationen:
Landressourcen.
Der Boden, dieser komplexeste, fast lebende Organismus, ist untrennbar mit Wasser und Luft verbunden und bildet mit ihnen ein dreieiniges System. Und diejenigen, die das glauben, wenn eine Person zu viel verletzt natürlicher Ort Behausung und Boden, es setzt einen wahrhaft höllischen Mechanismus in Gang, dessen Wirken sich in allem widerspiegelt, sogar in der Schicht der Atmosphäre, die für die Existenz der Menschen auf der Erde notwendig ist. Und es ist kein Zufall, dass Bodenmangel mit Wassermangel einhergeht.
Wasservorräte.
Ein solch akuter Wassermangel wird nicht dadurch verursacht, dass es weniger geworden ist. Es gibt weniger sauberes Wasser.
Wasserkraftpotenzial - Flusswasser geeignet zur Nutzung zur Stromerzeugung. Mehr als 50 % dieses Potenzials liegen in China, Russland, den USA, Zaire, Kanada und Brasilien.
Waldressourcen.
Waldabdeckung - das Verhältnis von Waldfläche zu gesamtes Gebiet (Südamerika– 36 %, Europa – 34 %, Nordamerika- 29 %, Asien - 23 %, Afrika - 22 %, Australien und Ozeanien - 10 %). Auf der der Globus nach der Größe von Waldflächen und Waldreserven unterscheiden sie nördlicher Waldgürtel und südlicher Waldgürtel.
Wenn es keinen Wald gibt, fließt Feuchtigkeit sofort in Bäche und Flüsse und verursacht Verschüttungen und Überschwemmungen. Es gibt keinen Wald - er zerreißt in seinem schnellen Lauf die Erde, trägt Humus in die Flüsse, verstopft die Kanäle. Dieses Problem ist umso gravierender, als es dem Menschen im vergangenen Jahrhundert gelungen ist, viele Flüsse für Wasserkraftwerke zu nutzen größten Anteil Der abgetragene Boden landet in Stauseen. Wenn die Oberläufe der Flüsse abgeholzt werden, wird das Wasserkraftwerk darauf nicht lange überleben. Es gab Fälle, in denen die Lebensdauer der Dämme auf 10 bis 15 Jahre begrenzt war, danach hörten sie auf zu existieren. Die Natur spielt wie in "Katz und Maus" mit dem Menschen ...
D) Wege zur Lösung von Umweltproblemen.
Zusammenfassend.
Welche Ziele verfolgt ein Mensch bei der Erschließung neuer Gebiete und Ressourcen der Erde?
E. Mezhelaitis hat die folgenden Linien:
Abgeflachte und zerknitterte Kugel
Verloren in den endlosen Weiten
Und im Mond sah ich wie in einem Spiegel
Wie tot er ist.
Und wie hässlich.
Ich wurde von der Erde geschaffen - aus Sehnsucht.
Und in einem Moment der Traurigkeit die Erde
Hat mir einen Kopfball gegeben
So wie die Erde und die Sonne.
Die Erde gehorchte mir, und ich,
Schenkte ihr Schönheit.
Ich habe die Erde neu erschaffen
Neu, besser, schöner – so
Das war sie nie!
Womit kannst du nicht einverstanden sein? Wieso den?
Welche Aktivitäten ergreifen die Menschen, um den Zustand der Umwelt zu verbessern?
Welche Gebiete der Erde bedürfen derzeit einer besonderen Behandlung?
Weißt du, welcher Kontinent ursprünglich „Pech“ mit einer Person hatte? Belegen Sie dies mit konkreten Beispielen.
Ein halbes Jahrhundert später ereignete sich in Australien mit der Hawaii-Kröte eine ähnliche Geschichte. Es wurde eingeführt, um Zuckerrohrschädlinge zu bekämpfen. Die Kröten fraßen die Käfer und begannen sich schnell zu vermehren. Und die hawaiianische Kröte kann 40 Jahre alt werden, eineinhalb Kilogramm wiegen und jährlich bis zu 40.000 Eier legen! Nachdem sie mit den Käfern fertig waren, wandten sich die Kröten anderen Insekten und Fröschen zu. Sogar Katzen und Hunde sterben an ihrem Gift. Für den Fang einer Kröte in der Stadt Darwin wird ein Kopfgeld von 37 US-Dollar ausgesetzt. Auf den Straßen dieser Stadt hängen Plakate mit dem Bild einer Kröte und der Aufschrift: "Gesucht - tot oder lebendig".
Auffälliger war der Fall des Kaktusfeigenkaktus. Wer diesen Kaktus nach Australien gebracht hat, ist heute schwer zu sagen. Es ist nur bekannt, dass 1839 nur ein Exemplar nach New South Wales kam. Und das reichte, um bis Ende des 19. Jahrhunderts auf 4 Millionen Hektar und bis 1920 auf 24 Millionen Hektar mit Kaktusfeigen zu wachsen. Der Kaktus rückte unkontrolliert auf Weiden vor. Erst 1925 fanden sie in Argentinien den natürlichen Feind dieser schädlichen Pflanze - einen kleinen Kaktusmottenschmetterling, der nach Australien gebracht wurde, und sie bewältigte den Kaktus mit der gleichen Schnelligkeit, mit der er sich vermehrte.
Und die Geschichte kennt viele solcher Beispiele.
Welche Ziele verfolgte der Mensch bei der Erforschung neuer Erden?
R. Rozhdestvensky hat einmal gesagt: „Der Geist des Menschen ist der Geist, der Geist der Menschheit ist die Welt.“ Erkläre die Bedeutung dieser Wörter.
Selbsteinschätzung der Schülerarbeiten im Unterricht.
^ HAUSAUFGABEN: Bereiten Sie eine „Projektverteidigung“ für die Nutzung alternativer Energiequellen, Meeresressourcen oder Erholungsressourcen vor (nach Wahl der Schüler).
Alternative Energiequellen. Meeres- und Erholungsressourcen.
TORE:
um die Geographie und die Aussichten für die Nutzung alternativer Energien, Meeres- und Erholungsressourcen der Welt zu identifizieren.
^ KONFERENZFRAGEN:
Klassifikation und Geographie alternativer Energiequellen, Meeres- und Erholungsressourcen.
Relevanz der Nutzung dieser Ressourcen.
^ FORTSCHRITTE DER KONFERENZ:
Klassifikation und Geographie alternativer Energiequellen, Meeres- und Erholungsressourcen.
SONDERN) Nicht-traditionelle Energie.
| Ressourcentypen | Verwendungszweck | Geographie |
|
| Vorteile | Probleme |
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| Solarenergie (Entwicklung der Solarenergie) | Enorme Menge an Sonnenenergie | Schwache Sonnenenergiedichte | Japan, Indien, Italien, Brasilien, Australien, Israel, USA (Florida, Kalifornien) und Frankreich waren erfolgreich. |
| Windenergie | Großes Windenergiepotenzial | Streuung und Widersprüchlichkeit der Windenergie | Antike Installationen: China, Indien, Ägypten, Moderne: Frankreich, Deutschland, Dänemark, USA, Großbritannien, Italien |
| Geothermie (zwei Arten - Warmwasser und Wärme aus heißer Felsen) | Die Reserven sind praktisch unerschöpflich, weit verbreitet (10 % der Weltfläche), Nutzung geothermische Energie erfordert keine hohen Kosten, Erdwärme ist unbedenklich und belastet die Umwelt nicht | Schwache Konzentration von geothermischer Energie | Russland, Italien, Island, Neuseeland und Japan |
| Energie Meeresgezeiten | Riesiges Energiepotential, übertrifft die Energie aller Flüsse der Welt | Möglichkeiten für den Bau von Gezeitenkraftwerken gibt es nur an 25 Orten auf der Erde | Russland, Frankreich, Kanada, Großbritannien, Australien, Argentinien und die USA verfügen über die größten Gezeitenenergieressourcen. |
B) Ressourcen des Weltozeans.
| Ressourcenklassifizierung | Verwendungszweck | Geographie |
|
| Vorteile | Probleme |
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| Meerwasser | Enorme Reserven - 94%, enthält 70 chemische Elemente | Der geringe Gehalt bestimmter Elemente im Meerwasser und das Fehlen von Technologien für ihre Behandlung, die Unzweckmäßigkeit ihrer Gewinnung | Etwa 40 Länder der Welt haben keinen Zugang zum Meer |
| biologische Ressourcen | Möglichkeit, 20 Milliarden Menschen mit Nahrung zu versorgen, Viehfutter Möglichkeit der künstlichen Zucht (Marikultur, Aquakultur) | Ungleich verteilt, erschöpfbar | Austernplantagen: Japan, China, USA, Niederlande, Frankreich, Australien. Muscheln: Europa. |
| Bodenschätze (Ressourcen der Schelfzone und Ressourcen des Tiefseebodens) | Öl- und Gasförderung, Ferromanganknollen, Seifen im Küstenmeer, Phosphoritvorkommen usw. | Ein erheblicher Teil liegt in Tiefwasserbereichen und Schelfzonen, die nur schwer an die Oberfläche gefördert werden können | Öl und Gas – Golf von Mexiko, Nordsee, Persischer Golf, Golf von Guinea, Kassiterit – Indonesien, Thailand, Malaysia, Phosphat – Pazifischer Ozean, Unterwasserkohlebergwerke – Großbritannien, Kanada, Japan, China |
Marikultur - künstliche Züchtung von Wasserorganismen in Meerwasser.
Aquakultur - künstliche Kultivierung von Wasserorganismen in Meer- und Süßwasser.
Kassiterit - Vorkommen von Zinnerz in der Küstenzone.
BEIM) Freizeitressourcen(Klassifizierung variiert):
Gesundheitstourismus (Berg-, Balneologie-, See- und andere Gebiete),
Sightseeing-Tourismus (kombiniert Entspannung mit kognitiven Interessen),
Wissenschaftstourismus,
Geschäftstourismus,
religiöse Wallfahrt.
Länder mit der größten Entwicklung des internationalen Tourismus in den 90er Jahren: Frankreich, USA, Spanien, Italien, Ungarn, Österreich, Großbritannien, Mexiko, Deutschland, Kanada, Schweiz, Portugal.
Relevanz der Nutzung dieser Ressourcen.
In welche Branche würden Sie Ihre Investitionen zuerst richten? Wieso den?
Warum ist internationale Zusammenarbeit für die Entwicklung alternativer Energiequellen notwendig?
Welche Länder der Welt können nur durch die Entwicklung der Freizeitwirtschaft ein jährliches Einkommen erzielen?
Konkrete Beispiele für die Aussichten für die Entwicklung der Meeresindustrie.
Evaluation und Selbsteinschätzung der studentischen Arbeit.
^ HAUSAUFGABEN: Vorbereitung zum Testen.
Test zum Thema „Natürliche Ressourcen“.
TORE:
A) Systematisierung des studentischen Wissens zum Thema,
B) Lücken im Thema „Natürliche Ressourcen“ identifizieren.
PRÜFUNG.
^ Die Verteilung der natürlichen Ressourcen auf dem Planeten wird erklärt durch:
B) Unterschiede in tektonischen Prozessen,
C) Unterschiede in tektonischen, klimatischen Prozessen und unterschiedliche Bedingungen für die Bildung von Mineralien in verschiedenen Erdzeitaltern.
^ Die Andenländer zeichnen sich durch große Ressourcen aus:
B) Kupfer- und polymetallische Erze,
B) Mangan und Phosphorite.
^ Welche Ländergruppe, die über fast alle bekannten Ressourcen verfügt, ist falsch benannt:
b) Russland, USA, Brasilien, China, Argentinien,
C) Russland, USA, Brasilien, China, Australien.
^ Das häufigste Nichteisenmetall in der Erdkruste ist:
B) Aluminium
Welche Ländergruppe hat die größten Kupfererzreserven:
B) Sambia, Zaire, Chile, Russland, Indien, USA,
C) Sambia, Zaire, Chile, Australien, China, USA.
^ Die Struktur des Landfonds wird dominiert von:
B) Wälder und Sträucher,
C) Siedlungen, Industrie und Verkehr,
D) Wiesen und Weiden
D) Kulturland (Ackerland, Obstplantagen, Plantagen).
^ Die Bevölkerung welcher Region wird nur zu 10% regelmäßig mit Wasser versorgt:
B) Australien
D) Afrika.
Die Staaten, die in Bezug auf die Holzreserven weltweit die führenden Positionen einnehmen:
B) Russland, Kanada, Brasilien, China,
C) Russland, Kanada, USA, Kongo.
Aquakultur ist:
B) künstliche Zucht von Wasserorganismen im Meerwasser.
^ In welcher Variante sind die Anzahl der in Betrieb befindlichen Öl- und Gasbohrungen in absteigender Reihenfolge angeordnet:
B) Persischer Golf, Golf von Mexiko, Nordsee, Golf von Guinea,
C) Persischer Golf, Nordsee, Golf von Mexiko, Golf von Guinea,
D) Golf von Mexiko, Persischer Golf, Nordsee, Golf von Guinea.
^ Welche Länder sind am erfolgreichsten bei der Entwicklung von Solaranlagen:
B) Frankreich und Deutschland,
B) Japan und Frankreich
D) Frankreich und die USA.
^ Zu den „schmutzigen“ Industrien gehören:
B) Chemie, Petrochemie, Metallurgie, Zellstoff und Papier, Wasserkraft und Wärmekraft,
C) chemische, petrochemische, metallurgische, Zellstoff- und Papierindustrie, Kern- und Wasserkraft.
^ Beenden Sie die Definitionen:
B) Freizeitwirtschaft ist ...
C) Holzigkeit ist...
D) Natürliche Bewertung der Ressourcen ist ...
E) ökonomische Bewertung von Ressourcen ist ...
E) Umweltverträglichkeitsprüfung von Ressourcen ist ...
^ TASTE: 1-c, 2-b, 3-b, 4-b, 5-a, 6-a, b, 7-d, 8-a, 9-a, 10-a, 11-d, 12-a.
Bevölkerung und ihre Fortpflanzung.
TORE:
A) den Schülern beizubringen, die Dynamik der Weltbevölkerung des zwanzigsten Jahrhunderts zu charakterisieren, das Wesen der Bevölkerungspolitik und des demografischen Wandels aufzuzeigen,
B) den Schülern helfen, das unkontrollierte Bevölkerungswachstum oder den Bevölkerungsrückgang am Beispiel einzelner Regionen oder Länder zu analysieren.
^ VORTRAGSÜBERSICHT:
Dynamik der Bevölkerung der Erde.
Populationsreproduktion.
Durchschnittliche Lebenserwartung.
Bevölkerungspolitik.
1. Bevölkerungsdynamik.
Dank der Volkszählung ist es möglich, die Anzahl der Menschen in verschiedenen Teilen des Planeten und im Allgemeinen auf der Erde zu bestimmen. historische Quellen behaupten, dass die erste Volkszählung begann, die alten Griechen durchzuführen. Seit dem 19. Jahrhundert wird in England, den USA und anderen Ländern eine regelmäßige Volkszählung durchgeführt (in den Ländern der Welt wird nach einer bestimmten Anzahl von Jahren eine Volkszählung durchgeführt: einmal alle 5 oder 10 Jahre).
Ende 1999 überschritt die Zahl der Menschen auf der Erde die Marke von mehr als 6 Milliarden Menschen.
Das Wachstum der Erdbevölkerung (nach B. Ts. Urlanis und V. V. Pokshishevsky) spiegelt sich in der Tabelle wider.
| Chronologie | Zeitraum | Zeitraum (Jahre) | Bevölkerung zu Beginn des Zeitraums (Millionen Menschen) | Durchschnittliches jährliches Bevölkerungswachstum (in %) |
| 7000 v. Chr | neolithisch | 5000 | 10 | 0,03 |
| 2000 vor Christus | antike Ära | 2000 | 50 | 0,1 |
| 0 (neue Ära) | Beginn einer neuen Ära, frühes Mittelalter | 2000 | 230 | 0,02 |
| 1000 | Mittelalter | 1000 | 305 | 0,1 |
| 1500 | Spätmittelalter | 500 | 440 | 0,1 |
| 1650 | Der Beginn einer neuen Zeit | 150 | 550 | 0,3 |
| 1800 | neue Zeit | 150 | 952 | 0,5 |
Fazit: die Beschleunigung des Bevölkerungswachstums in der Zeit der modernen Geschichte.
Gründe: große Abhängigkeit des Menschen von der Natur, niedriges Produktionsniveau, häufige Kriege, Epidemien, Hungersnöte usw.
^ 2. Fortpflanzung der Bevölkerung.
Die Reproduktionsrate der Bevölkerung hängt in erster Linie von den Merkmalen ihrer natürlichen Bewegung ab. Populationsreproduktion - eine Reihe von Prozessen der Fruchtbarkeit, Sterblichkeit und natürliches Wachstum die für die kontinuierliche Erneuerung und Veränderung menschlicher Generationen sorgen.
Nach Berechnungen der UNO wurde festgestellt, dass das jährliche Wachstum der Weltbevölkerung in den Jahren 1990-1995. betrug 1,48 %, es kamen also jährlich 81 Millionen Menschen hinzu. In den letzten fünf Jahren - im Zeitraum von 1985-1990. - Die Bevölkerung der Erde wuchs jährlich um 87 Millionen Menschen.
Gründe für die Verlangsamung: Wirtschaftskrise, vermehrter Einsatz von Verhütungsmitteln in Entwicklungsländer, viele Kriege, die Verbreitung von AIDS und andere.
Arten der Populationsreproduktion:
1. Erweitert - basierend auf dem schnellen Generationswechsel - das sind fast alle Entwicklungsländer Lateinamerika, Afrika und Asien. Sie zeichnen sich durch hohe und sehr hohe Geburtenraten, erhöhte Sterblichkeit aus; Das natürliche Bevölkerungswachstum ist relativ hoch. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden verschiedene Maßnahmen zur Bekämpfung der Epidemie ergriffen und der Lebensstandard der Bevölkerung erhöht, sodass die Sterblichkeit in einer Reihe dieser Länder zurückging, aber die durchschnittliche Lebenserwartung eher niedrig blieb.
2. Einfach ( demografischer Wandel) - Länder in verschiedenen Phasen des Übergangs von einem erweiterten Typ zu einem engeren Typ und umgekehrt (entwickelte Länder).
3. Eingeschränkt - mit einer niedrigen Geburtenrate, relativ niedriger Sterblichkeit und niedrigem natürlichen Bevölkerungswachstum (Litauen, Lettland, Ungarn und einige andere). Die Bevölkerung dieser Länder umfasst viele Menschen über 60 Jahre und wenige Kinder, daher schreitet hier der Alterungsprozess der Nation voran und der Prozess der Entvölkerung ist mehr oder weniger ausgeprägt (ein Rückgang des Bevölkerungswachstums in einem Ausmaß, das dies tut nicht die einfache Reproduktion sicherstellen).
^ 3. Durchschnittliche Lebenserwartung.
Unter der durchschnittlichen Lebenserwartung verstehen Demografen die Anzahl der Jahre, die eine bestimmte Generation von Menschen zu leben haben wird, vorausgesetzt, dass die Sterblichkeit (für einzelne Altersgruppen) während des gesamten Lebens dieser Generation dem Anfangsniveau entspricht (gemäß V.P. Maksakowski).
Es gibt einen Unterschied zwischen wirtschaftlich entwickelten und Entwicklungsländern, der im Durchschnitt 14 Jahre beträgt. Und das Ausland Europa und Nordamerika sind Afrika in diesem Indikator um 22-23 Jahre voraus. Die durchschnittliche Lebenserwartung für Männer und Frauen in den einzelnen Staaten beträgt: Japan - 76 und 82 (jeweils), die Niederlande und Schweden - 74 und 80, Kanada - 72 und 79, Frankreich - 72 und 81, Australien 73 und 80 Jahre. In Entwicklungsländern liegt diese Zahl zwischen 60 und 65 Jahren.
In den 80er Jahren. in einigen Bundesländern gibt es eine Kürzung mittlere Dauer Lebensjahr (bis 68 Jahre), was durch die extrem hohe Sterblichkeit durch Unfälle und Verletzungen erklärt wird.
^ 4. Bevölkerungspolitik.
Demographie - die Wissenschaft von den Mustern der Populationsreproduktion und ihrer Struktur.
Bevölkerungsexplosion - das Phänomen des schnellen Bevölkerungswachstums in Ländern mit einer erweiterten Art der Bevölkerungsreproduktion (Kenia, Botwan6a).
Demografische Krise – natürlicher Bevölkerungsrückgang (Ungarn).
Demografischer Wandel - der Prozess der sukzessiven Veränderungen der Geburtenrate, der Sterblichkeit und der natürlichen Bevölkerungszunahme als die sozioökonomische Entwicklung der Länder.
Demografische Politik - zielgerichtete Einflussnahme des Staates auf demografische Prozesse, entweder mit dem Ziel, ihre bestehenden Trends aufrechtzuerhalten (wenn sie günstig sind), oder mit dem Ziel, sie zu verändern (wenn sie ungünstig sind).
Beispielsweise in Ländern mit niedrigem bzw negative Indikatoren natürliches Wachstum führt der Staat folgende Aktivitäten durch: er zahlt Pauschaldarlehen an Jungvermählten, gewährt Leistungen im Zusammenhang mit der Geburt jedes Kindes, langer Mutterschaftsurlaub, die Familie hat ein Vorzugsrecht beim Kauf einer Wohnung, bei der Unterbringung von Kindern Kindereinrichtungen (Länder Ost- u Westeuropa). In Irland, Spanien und Portugal ist eine Scheidung fast unmöglich.
^ HAUSAUFGABEN:
Konsolidierung der wichtigsten geografischen Kategorien.
Die Bevölkerungsstruktur.
TORE:
A) mit konkreten Beispielen zu beweisen, dass die Bevölkerung des Planeten ein Kaleidoskop von Völkern mit ihren Besonderheiten in Leben und Kultur, ethnischer Identität,
B) Gymnasiasten beizubringen, die Bevölkerung der Welt nach verschiedenen Kriterien zu klassifizieren,
C) die Fähigkeiten und Fertigkeiten im Umgang mit thematischen Karten zu diesem Thema zu festigen.
^ UNTERRICHTSPLAN:
Die Bevölkerungsstruktur. Theoretischer Teil.
Leistung praktische Aufgaben.
WÄHREND DES UNTERRICHTS:
I. Bevölkerungsstruktur.
Rassenzusammensetzung:
Rassen - 70 % der Gesamtbevölkerung (Kaukasier, Mongoloid, Negroid und Australoid),
Gemischte Rassen - 30 % (Mulatten, Mestizen, Sambo).
Die extreme Form der Rassendiskriminierung wird genannt Apartheid. Es bedeutet den Entzug oder die erhebliche Einschränkung der politischen, wirtschaftlichen und bürgerlichen Rechte jeder Bevölkerungsgruppe bis hin zu ihrer territorialen Isolierung spezielle Orte(Reservierungen, in Südafrika - Bantustaner ).
Ethnische (nationale) Zusammensetzung:
Völker ( ethnische Gruppen - etablierte, stabile Gemeinschaften von Menschen) werden nach ihrer Anzahl klassifiziert. Mehr als 100 Millionen Menschen sind Chinesen, Hindustani, US-Amerikaner, Bengalen, Russen, Brasilianer und Japaner. Wenn die nationalen Grenzen mit den politischen zusammenfallen, entstehen Ein-Nationalstaaten (sie herrschen in Europa, Lateinamerika, Australien und im Nahen Osten vor). Wenn zwei Nationen in der Zusammensetzung des Staates überwiegen, wird der Staat binational genannt (Belgien, Kanada, andere). In den Staaten, in denen Völker vieler Nationalitäten leben, sind sie multinational (Staaten mit einer föderalen administrativ-territorialen Struktur).
Völker mit ähnlicher Sprache werden in Gruppen vereint.
Sprachliche (linguistische) Klassifikation von Völkern, in der verwandte Sprachen zusammengefasst werden Sprachfamilien(indogermanisch, chinesisch-tibetisch, afroasiatisch, altaisch, niger-kordofanisch, dravidisch, australonesisch, uralisch, kaukasisch).
Religiöse Zusammensetzung. Hauptreligionen:
Christentum (Katholizismus, Protestantismus, Orthodoxie),
Islam oder Islam (Sunnismus, Schiismus),
Buddhismus.
Nationale Religionen: Hinduismus in Indien, Shintoismus in Japan und andere.
Geschlechterzusammensetzung: das Verhältnis zwischen der männlichen und der weiblichen Bevölkerung. Die Unterschiede betreffen:
verschieden Altersgruppen Weltbevölkerung,
einzelnen Regionen.
Alterszusammensetzung: Anteil Kinder (unter 15), Anteil Erwachsene (15-59 Jahre), Anteil Rentner (über 60).
Polo - Alterspyramide - Das besondere Art Diagramm, das die Alters- und Geschlechtsstruktur der Bevölkerung grafisch darstellt.
Zur „qualitativen“ Zusammensetzung der Bevölkerung gehören Lebensbedingungen und Ernährung, Gesundheit, Wahrnehmungsfähigkeit für Innovationen und das Bildungsniveau. (Beispiel: In Bhutan sind 93 % der Männer Analphabeten und 98 % der Frauen Analphabeten).
^ 2. Erfüllung praktischer Aufgaben.
Analyse von Lehrbuchtexten, Diagrammen, Alterspyramiden, Tabellen und Karten:
Was ist die Essenz der Entstehung von "Hot Spots" auf dem Planeten? Nennen Sie die modernen Bereiche nationaler Konflikte. Geben Sie Beispiele für Möglichkeiten, sie zu lösen.
Welche Informationen enthält die Alterspyramide? Analysieren Sie die für Industrie- und Entwicklungsländer charakteristischen Alterspyramiden.
Erläutern Sie die Erwerbstätigkeit der Bevölkerung nach Wirtschaftszweigen am Beispiel zweier Länder (nach Wahl der Studierenden). Ziehen Sie die entsprechenden Schlüsse.
| Das Land | Beschäftigung (Millionen Menschen) | Beschäftigungsstruktur in der Industrie |
||||||
| Landwirtschaftlich | DP* | OP** | Konstruktion | Handeln | Transport | Dienstleistungen |
||
| Vereinigte Staaten von Amerika | 117 | 3 % | 2 % | 17 % | 8 % | 18 % | 5 % | 47 % |
| China | ||||||||
| Indonesien | ||||||||
| Nigeria | ||||||||
*DP - Rohstoffindustrie
**OP - Fertigungsindustrie.
4. Beweisen Sie mit konkreten Beispielen, dass Religion widerspiegelt komplexe Prozesse Entwicklung des Planeten, die Entwicklung von Zivilisationen, das geistige und kulturelle Bild einzelner Länder und Völker.
^ HAUSAUFGABEN (oral):
Vor welchen demografischen Problemen werden die Länder Lateinamerikas, Asiens und Afrikas in 10-15 Jahren stehen?
Geben Sie eine vergleichende Beschreibung der Arbeitsressourcen der beiden Länder (nach Wahl der Studierenden). Welchen Plan werden Sie dafür verwenden?
Platzierung der Bevölkerung. Mechanische Bewegung der Bevölkerung.
TORE:
A) Identifizierung der Ursachen der ungleichmäßigen Verteilung der Bevölkerung und mechanische Bewegung von Leuten,
B) Stärkung der Fähigkeit, thematische Karten, Tabellen und Diagramme zu analysieren.
EPIGRAPH:
„Entscheidend bei der Bevölkerungsverteilung ist nicht so sehr Umgebung wie viele Leute sind da“ (A.I. Voeikov).
^ UNTERRICHTSPLAN:
Lage und Bevölkerungsdichte.
Bevölkerungswanderungen.
WÄHREND DES UNTERRICHTS:
Lage und Bevölkerungsdichte.
Erklären Sie die Bedeutung der Worte von A.I. Voeikov. Was meinte der berühmte russische Geograph?
(Analyse von Karten) Welche Faktoren bestimmten das aktuelle Muster der Bevölkerungsverteilung?
Einfluss des natürlichen Faktors,
Einschlag historische Besonderheiten Besiedlung des Erdbodens,
Unterschiede in der aktuellen demografischen Situation,
die Auswirkungen der sozioökonomischen Lebensbedingungen der Menschen, ihre wirtschaftlichen Aktivitäten, der Entwicklungsstand der Produktion.
Analysieren Sie die Bevölkerungsverteilungsdaten nach dem Grad der Entfernung vom Meer und ziehen Sie die entsprechenden Schlussfolgerungen:
B) von 50 bis 200 km - 23%,
C) von 200 bis 500 km - 24%,
D) von 500 bis 1000 km - 18%,
D) über 1000 km - 8%.
Welche Länder und Gebiete haben die größte Bevölkerungsdichte?
Ostasien (China, Japan, Nordkorea, Republik Korea),
Südasien (Indien, Bangladesch, Sri Lanka, Pakistan),
Südostasien (Indonesien, Thailand, Philippinen, Malaysia),
Europäisch,
Atlantik (Nordosten der USA).
Die durchschnittliche Bevölkerungsdichte beträgt 38 Personen pro Quadratkilometer. Maximale Dichte Bangladesch hat eine Bevölkerung von 820 Einwohnern pro Quadratkilometer.
Wo wohnt er der größte Teil der Weltbevölkerung - in Städten bzw Landschaft? (48-50 % der Bevölkerung lebt in städtischen Gebieten.)
Was ist Hauptmerkmal die Erde bewohnen? (Kontrast in der Verteilung der Bevölkerung).
Bevölkerungswanderungen.
„Leute“, schrieb N.N. Baransky, sind keine Zugvögel, und ihre Umsiedlung wird nicht biologisch erklärt, sondern öffentliche Gesetze". Was ist der Prozess?
Externe Migrationen können sich in Art (freiwillig und erzwungen), Gründen, territorialem Geltungsbereich (interkontinental und landeinwärts) und Dauer (permanent, temporär und saisonal) unterscheiden. Die Gründe für externe Migrationen sind Umsiedlungen in unerschlossene Gebiete und Migrationen im Zusammenhang mit der vertraglichen Anstellung von Arbeitskräften.
Was wissen Sie über „Brain Drain“ („intellektuelle Migration“) Migrationen?
Nach dem Zweiten Weltkrieg, als mehrere tausend Spezialisten auf dem Gebiet der Physik aus Deutschland in die USA verschleppt wurden.
60-70er – Umzüge in die USA, Frankreich, Großbritannien, Kanada.
Abreise von Wissenschaftlern, Ingenieuren, Ärzten und anderen Spezialisten aus Asien, Afrika und Lateinamerika.
Kennen Sie andere Gründe für Abwanderungen?
Ein weiteres neues Phänomen letzte Jahrzehnte, die direkt oder indirekt mit der Migration der Bevölkerung zusammenhängt, ist die jährlich wachsende Zahl von Flüchtlingen. Großer Innenraum u externe Ströme Flüchtlinge wurden in vielen Ländern Asiens (Afghanistan, Myanmar, Indien, Sri Lanka, Iran, Irak, Libanon, Zypern, Israel), Afrika (Angola, Tschad, Äthiopien, Sudan, Somalia, Uganda, Südafrika) beobachtet und beobachtet. Lateinamerika (Guatemala, Honduras, Nicaragua, Peru). Die meisten Flüchtlinge in den 1980er Jahren wurden von Pakistan (3,6 Millionen) und dem Iran (2,8 Millionen) aufgenommen – hauptsächlich aus Afghanistan, Jordanien (900.000). Das meiste davon ist ein "Echo" andere Art territoriale Konflikte, nationale Unruhen, Hungersnöte, aber auch akuter politischer Kampf, die oft den Charakter langfristiger Aktionen annehmen.
Der Zusammenbruch Jugoslawiens und die Feindseligkeiten auf dem Territorium des ehemaligen Gewerkschaftsrepubliken hat auch Flüchtlingsströme mit insgesamt mehr als 2,5 Millionen Menschen zum Leben erweckt.
Welche Regionen und Länder ziehen Menschen heutzutage an? Wieso den?
^ ZUSAMMENFASSUNG DER LEKTION: Welche Rolle spielt Migration für die Entwicklung der Menschheit und die Verteilung der Bevölkerung auf dem Planeten?
Fazit: Bevölkerungswanderung spielte eine Rolle wichtige Rolle in der Entwicklung der Menschheit. Die heutige und in vielerlei Hinsicht äußerst vielfältige Bevölkerung der Erde ist zu einem großen Teil durch Migration entstanden. Die Menschen siedelten sich im gesamten bewohnbaren Gebiet an. Es war die Migration, die Millionenstädte, urbane Agglomerationen (Cluster von Städten, Städten, Dörfern, Dörfern) geschaffen hat. Viele groß moderne Staaten von Migranten (Migranten) geschaffen. So entstanden in historisch jüngerer Zeit die Vereinigten Staaten und Kanada, Australien und Neuseeland. In letzter Zeit sind jedes Jahr Hunderte Millionen Menschen an Migration beteiligt, was sich auch auf die Verteilung der Menschen auf dem Planeten auswirkt.
^ HAUSAUFGABEN: Vorbereitung auf das Seminar.
Probleme der Urbanisierung.
TORE:
A) Wesen, Tempo und Formen der Urbanisierung auf der ganzen Welt, in einzelnen Ländern und Regionen zu identifizieren,
B) basierend auf einer Analyse verschiedene Quellen Wissen, um den Schülern beim Verstehen zu helfen schwierige Probleme Großstädte der Welt.
^ ABLAUF DER SEMINARUNTERRICHTSSTUNDE:
1. Motivational - Zielblock.
2. Diskussion der vorgeschlagenen Themen und kurzer Eintrag Hauptschlussfolgerungen.
3. Gemeinsame Nachbesprechung des Unterrichts.
Diskussionsfragen und zusätzliche Informationen
