Główni producenci energii elektrycznej na świecie
Wprowadzenie Przeczytaj
Grafika interaktywna Sprawdź się
Dla nauczyciela
Które kraje produkują najwięcej energii elektrycznej? Na pewno te najbardziej rozwinięte, ponieważ prąd potrzebny jest w gospodarstwach domowych, a także niemal we wszystkich gałęziach gospodarki narodowej. W produkcji energii elektrycznej przodują również kraje dynamicznie rozwijające się, z dużą liczbą ludności - np. Chiny i Indie. Kiedy jednak spojrzymy na rankingi głównych producentów energii elektrycznej z różnych źródeł energii, zauważymy, że znacznie różnią się one między sobą. Na tę sytuację ma wpływ szereg uwarunkowań. Znając je, można domyślić się, które kraje dominują w produkcji energii z określonych jej źródeł, a także wywnioskować, które źródła energii dominują w strukturze jej produkcji w określonych krajach. Jakie to uwarunkowania? Zapoznaj się z niniejszym e‑materiałem.
Twoje cele
Wymienisz i scharakteryzujesz główne rodzaje elektrowni.
Wymienisz głównych producentów energii elektrycznej na świecie oraz wyjaśnisz przyczyny ich wysokiej pozycji w rankingu produkcji energii elektrycznej.
Opiszesz strukturę produkcji energii elektrycznej według źródeł energii głównych producentów energii elektrycznej na świecie.
Porównasz rankingi głównych producentów energii elektrycznej z poszczególnych źródeł energii oraz wyjaśnisz przyczyny tego zróżnicowania.
Porównasz strukturę produkcji energii elektrycznej w wybranych państwach i regionach na świecie oraz wyjaśnisz przyczyny tego zróżnicowania.
Dostrzeżesz zależności między poziomem rozwoju społeczno‑gospodarczego a wielkością produkcji energii elektrycznej na jednego mieszkańca.
Główni producenci energii elektrycznej na świecie
Źródło: licencja: CC 0, dostępny w internecie: h ps://pixabay.com/pl/photos/żarówki-światła-lampa-pomysł- 3958844/.Przeczytaj
Energetyka to dział gospodarki oraz przemysłu zajmujący się pozyskiwaniem, przetwarzaniem,
gromadzeniem i przesyłaniem oraz użytkowaniem różnych form i źródeł energii. Niniejszy temat dotyczy energii elektrycznej, która jest jednym z rodzajów energii wtórnych. Odgrywa ona bardzo ważną rolę we wszystkich sektorach gospodarki. Ponadto z łatwością można przekształcić ją na energię cieplną, mechaniczną, światło i dźwięk.
Energetyka dzieli się na wytwarzanie i dostarczanie energii w dwóch rodzajach:
energia elektryczna - produkcja przy pomocy turbin i prądnic oraz przesył energii przewodami do odbiorcy,
energia cieplna - przesył ciepła za pomocą nośnika, np. pary wodnej pod dużym ciśnieniem, wody lub innej cieczy.
Typy elektrowni
Obiektami przemysłowymi, w których produkuje się energię elektryczną, są elektrownie. Najczęściej dzieli się je na konwencjonalne (tradycyjne) oraz alternatywne.
Do elektrowni konwencjonalnych zalicza się:
elektrownie cieplne,
elektrownie jądrowe (atomowe),
niektóre rodzaje elektrowni wodnych (hydroelektrowni): przepływowe, zaporowe, szczytowo‑pompowe.
Do elektrowni alternatywnych zalicza się:
niektóre rodzaje elektrowni wodnych (hydroelektrowni): pływowe i maremotoryczne, elektrownie wiatrowe,
elektrownie słoneczne, elektrownie geotermiczne,
elektrownie wykorzystujące biomasę.
Elektrownie cieplne
W elektrowniach cieplnych energię elektryczną uzyskuje się poprzez spalanie surowców energetycznych (węgla kamiennego i brunatnego, gazu ziemnego i ropy naftowej oraz produktów pochodzących
z przetworzenia tych surowców, np. mazutu). W wyniku spalania tych surowców energia pierwotna, która jest w nich zgromadzona, zamieniana jest w ciepło ogrzewające wodę (w kotle nad paleniskiem lub przepływającą rurami przez palenisko). Wytworzona para wodna wprawia w ruch turbinę prądotwórczą, a sprzężony z nimi generator produkuje prąd elektryczny. Skroplona para woda ogrzewa wodę chłodzącą (pochodzącą np. z rzeki) lub oddaje ciepło w chłodnicach kominowych. Powstałe ciepło (gorąca woda) może służyć także do ogrzewania domów. Wówczas zakład ten jest elektrociepłownią. Elektrownie i elektrociepłownie zlokalizowane są zwykle:
w pobliżu miejsc występowania surowców (dotyczy węgla brunatnego, którego transport na dalsze odległości nie jest opłacalny),
w bliskiej odległości głównych szlaków komunikacyjnych (np. żeglugowych, kolejowych i rurociągowych) w przypadku łatwości i opłacalności transportu danego surowca,
bliskość zasobów wody do chłodzenia (np. położenie nad rzeką lub jeziorem).
Elektrownie opalane węglem kamiennym dominują w Republice Południowej Afryki, Polsce, Chinach, Indiach i Stanach Zjednoczonych. Elektrownie bazujące na ropie naftowej są charakterystyczne dla państw Bliskiego Wschodu, np. Arabii Saudyjskiej, gdzie pokrywają 100% zapotrzebowania na energię. Elektrownie opalane węglem brunatnym powszechne są we wschodnich Niemczech oraz w Polsce.
Polecenie 1
Na podstawie schematu opisz zasadę działania elektrowni cieplnych opalanych węglem. Zaprojektuj ciąg przyczynowo‑skutkowy. Zwróć uwagę na rolę zasobów wodnych.
Zasada działania elektrowni cieplnej opalanej węglem
Źródło: Bębas K., i in., Planeta Nowa 7. Książka nauczyciela, Wydawnictwo Nowa Era, Warszawa 2018.
Elektrownia Taichung na Tajwanie jest największą elektrownią cieplną opalaną węglem kamiennym na świecie (5824 MW) Źródło: domena publiczna.
Elektrownie jądrowe (atomowe)
Są to elektrownie, których zasada działania jest podobna jak w przypadku elektrowni cieplnych, z tym, że ciepło nie jest wydzielane w wyniku spalania surowców, lecz na skutek reakcji łańcuchowej, która polega na rozszczepieniu jąder pierwiastków promieniotwórczych (głównie uranu, plutonu i toru) w reaktorze jądrowym. Wytworzona energia ogrzewa wodę, a powstała para wodna napędza turbiny prądotwórcze.
Sprzężony z nimi generator wytwarza energię elektryczną. Elektrownie jądrowe są zlokalizowane zwykle w pobliżu dużych zasobów wodnych potrzebnych do chłodzenia rdzeni reaktorów (np. przy rzece lub jeziorze).
Elektrownie jądrowe występują powszechnie w USA, Francji, Japonii, Rosji, Korei Południowej i Kanadzie.
Biorąc pod uwagę udział elektrowni jądrowych w produkcji energii w wybranych krajach, należy podkreślić dominację tych elektrowni we Francji, na Litwie, w Belgii oraz na Ukrainie.
Elektrownia Bełchatów jest największą na świecie elektrownią cieplną opalaną węglem brunatnym (5382 MW).
Źródło: licencja: CC BY 3.0, dostępny w internecie: h ps://de.m.wikipedia.org/wiki/Datei:Bełchatów_Elektrownia.jpg.
Elektrownie wodne konwencjonalne
Hydroelektrownie produkują energię elektryczną dzięki naturalnej sile przepływu lub spadku wody.
Wśród konwencjonalnych typów hydroelektrowni wyróżnia się przede wszystkim: elektrownie przepływowe, zaporowe i szczytowo‑pompowe.
Elektrownie przepływowe wykorzystują naturalny przepływ rzek. Energia potencjalna i kinetyczna wody, przepływając przez turbinę, jest zamieniana na energię mechaniczną. Turbina zaś sprzężona jest z prądnicą wytwarzającą energię elektryczną. Elektrownie te zlokalizowane są na rzekach nizinnych charakteryzujących się dużym przepływem lub rzekach górskich odznaczających się dużym spadkiem. Pracują one w sposób ciągły, zatem nie jest możliwa regulacja mocy wytwarzanej energii. Elektrownie przepływowe znajdują się we Francji, Kanadzie, Rosji i Chinach.
Elektrownia jądrowa Ca enom we Francji. Elektrownie tego typu - przy bezawaryjnej pracy - nie są szkodliwe dla środowiska. Wydobywające się z kominów obłoki to para wodna.
Elektrownia Bruce w Kanadzie jest obecnie największą działającą elektrownią jądrową na świecie (7276 MW).
Elektrownie zaporowe mają zdolność regulacji mocy wytwarzanej energii, ponieważ posiadają sztuczny zbiornik wodny odgrodzony od rzeki tamą. W okresach małego zapotrzebowania na energię elektryczną gromadzą one wodę w zbiorniku, a w okresach dużego zapotrzebowania uwalniają ją, wprawiając w ruch turbiny. Te zaś sprzężone są z generatorem, który wytwarza energię elektryczną. Elektrownie zaporowe są rozlokowane na całym świecie.
Przykładowa turbina w elektrowni przepływowej Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Elektrownia przepływowa Chief Joseph w USA.
Źródło: domena publiczna.
Zapora Hoovera na rzece Kolorado Źródło: domena publiczna.
Elektrownie szczytowo‑pompowe posiadają połączone ze sobą dwa zbiorniki wodne położone na różnych wysokościach (zbiornik górny i zbiornik dolny). W okresie małego zapotrzebowania na energię elektryczną (np. nocą) woda z dolnego zbiornika pompowana jest do górnego zbiornika (pobierając z sieci energię, która wówczas jest tania). Z kolei w okresie dużego zapotrzebowania na energię (w tzw. godzinach szczytu, np. w ciągu dnia) wykorzystuje się spadek wody spływającej z górnego zbiornika do dolnego, która napędza turbinę prądotwórczą. Praca tej elektrowni, mimo że musi ona pobrać prąd sieci podczas pompowania wody z dolnego zbiornika do górnego, jest
opłacalna, gdyż energia elektryczna jest skupowana w okresie, kiedy jest najtańsza (najczęściej nocą), a sprzedawana w okresie najwyższego zapotrzebowania, zatem w wyższej cenie. Podobnie jak w przypadku elektrowni zaporowych, omawiany typ elektrowni rozlokowany jest na całym świecie, natomiast w Polsce występuje w Żarnowcu, Żydowie i Porąbka‑Żarze.
Uproszczona zasada działania elektrowni szczytowo-pompowej.
Źródło: h ps://www.usgs.gov/media/images/water-can-be-reused-produce-hydroelectric-power.
Elektrownie wodne niekonwencjonalne
Należą do nich elektrownie pływowe, maremotoryczne i maretermiczne.
Elektrownie pływowe wykorzystują zjawisko pływów (przypływów i odpływów). Lokalizowane są one najczęściej w obrębie wąskiej zatoki, która w wyniku odcięcia zaporą stanowi zbiornik, do którego woda wpływa (podczas przypływów) i wypływa (podczas odpływów), poruszając turbiny
prądotwórcze. Elektrownie pływowe występują na terenie Wielkiej Brytanii, Rosji, Kanady i Chin.
Elektrownia Szczytowo-Pompowa Żarnowiec w Czymanowie – rury, które łączą zbiorniki: górny i dolny.
Źródło: licencja: CC BY-SA 3.0, dostępny w internecie:
h ps://uk.wikipedia.org/wiki/Файл:Elektrownia_Wodna_Żarnowiec_(3).jpg#/media/Файл:Elektrownia_Wodna_Żarnowiec_(3).jpg.
Zapora Trzech Przełomów. Jest to największa na świecie hydroelektrownia (22,5 GW).
Źródło: licencja: CC BY-SA 2.0, dostępny w internecie: h ps://en.wikipedia.org/wiki/Three_Gorges_Dam#/media/File:ThreeGorgesDam- China2009.jpg.
Elektrownie maremotoryczne wykorzystują fale lub prądy morskie. Produkują one energię elektryczną w wyniku uderzania o zakotwiczoną boję lub inne obiekty, które sprzężone są z generatorami, ale też na skutek uderzania o brzeg bądź konstrukcję statku. Tego typu
eksperymentalne konstrukcje funkcjonują obecnie w Norwegii oraz u wybrzeży Szkocji. Omawiany typ elektrowni występuje m.in. w Rosji i USA.
Elektrownie maretermiczne (oceanotermiczne) wytwarzają prąd, wykorzystując zjawisko różnicy temperatury między zimnymi wodami głębinowymi a ciepłymi wodami powierzchniowymi akwenu.
Najlepsze do tego warunki panują w okolicach równika, gdzie powierzchniowe warstwy wody osiągają temperaturę do 30°C, a kilkaset metrów niżej woda ma zaledwie kilka stopni Celsjusza.
Elektrownia taka działa np. w Zatoce Gwinejskiej w pobliżu Wybrzeża Kości Słoniowej.
Uproszczona zasada działania elektrowni pływowych
Źródło: h ps://www.viessmann.edu.pl/wp-content/uploads/T_8_SEO__Energetyka_wodna___21_12_2016.pdf.
Elektrownia Sihwa-ho w Korei Południowej jest największą elektrownią pływową na świecie (254 MW).
Źródło: domena publiczna.
Elektrownie wiatrowe
Są to elektrownie, które wykorzystują energię wiatru. Powietrze wprawia w ruch śmigła sprzężone z generatorem prądotwórczym. Lokalizacja elektrowni wiatrowych uzależniona jest głównie od występowania częstych i silnych wiatrów. Takie warunki występują przede wszystkim na obszarach nadmorskich oraz w górach. Minimalna prędkość wiatru, przy której korzystna jest budowa elektrowni wiatrowych, wynosi 4 m/s. Dodatkowym czynnikiem, który sprzyja lokalizacji elektrowni wiatrowych, jest możliwość tworzenia ich na obszarach o stosunkowo niewielkiej gęstości zaludnienia, na których mogą być wykorzystywane przez pojedyncze gospodarstwa. Obecnie energetykę wiatrową na największą skalę wykorzystuje się w Niemczech, Stanach Zjednoczonych, Danii i Hiszpanii.
Farma wiatrowa Gansu w Chinach jest największą farmą wiatrową na świecie (8 GW).
Źródło: licencja: CC BY 3.0, dostępny w internecie: h ps://en.wikipedia.org/wiki/Gansu_Wind_Farm#/media/File:Guazhou.champs_éoliennes.jpg.
Elektrownie słoneczne (heliotermiczne)
W tego typu elektrowniach energia promieniowania słonecznego jest przetwarzana na energię
elektryczną oraz cieplną. Wykorzystanie energii słonecznej uzależnione jest od liczby dni słonecznych, zachmurzenia oraz kąta padania promieni słonecznych. Najlepsze warunki na wykorzystanie tego źródła energii panują na obszarach międzyzwrotnikowych oraz na zboczach gór skierowanych w kierunku padających promieni słonecznych. Największe elektrownie słoneczne działają obecnie w Kalifornii (na pustyni Mojave), we Francji, Włoszech oraz w Niemczech. Wykorzystywanie energii słonecznej odbywa się poprzez:
bezpośrednią zamianę energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną (baterie słoneczne składające się z szeregu fotoogniw) - metoda helioelektryczna,
nagrzanie wody, która powoduje poruszanie się turbin, parując - metoda heliotermiczna.
Elektrownie geotermiczne
Wykorzystują one ciepło z wnętrza Ziemi (gorącą wodę, suche i gorące skały lub gorącą magmę). Ilość ciepła uzależniona jest od głębokości zalegania i temperatury znajdujących się w głębi Ziemi wód. Energia ta wykorzystywana jest głównie do ogrzewania. Można ją pozyskać przy temperaturze niższej niż 100°C.
Natomiast temperatura wód powyżej 100°C (a najlepiej powyżej 120°C) pozwala na wykorzystanie ich do produkcji energii elektrycznej. Najbardziej korzystne warunki geotermiczne panują w rejonach
o zwiększonej aktywności sejsmicznej, np. w Kalifornii (USA), Włoszech, Nowej Zelandii, Islandii i Japonii.
Dobrze jest, gdy gorąca woda zalega stosunkowo płytko lub wydostaje się na powierzchnię w postaci gejzerów. Oprócz pozyskiwania energii z wód termalnych stosuje się również technologię polegającą na wtłaczaniu wody pod powierzchnię, tak aby ogrzała się ona od skał o podwyższonej temperaturze.
Elektrownia Ivanpah w Kalifornii w USA jest największą elektrownią słoneczną heliotermiczną na świecie (392 MW).
Źródło: licencja: CC BY-SA 4.0, dostępny w internecie:
h ps://cs.wikipedia.org/wiki/Solární_elektrárna_Ivanpah#/media/Soubor:Ivanpah_Solar_Power_Facility_from_the_air_2014.jpg.
Farma fotowoltaiczna koło Magdeburga.
Źródło: domena publiczna.
The Geysers w USA w Kalifornii jest największą elektrownią geotermiczną na świecie (1818 MW).
Źródło: licencja: CC 0, dostępny w internecie: h ps://en.wikipedia.org/wiki/The_Geysers#/media/File:Sonoma_Plant_at_The_Geysers_4778.png.
Elektrownie wykorzystujące biomasę
Biomasa to masa materii organicznej zawarta w organizmach żywych. Wykorzystanie energii tam zawartej obejmuje:
spalanie drewna opałowego, odpadów drzewnych czy słomy, spalanie śmieci komunalnych,
wytwarzanie oleju opałowego z roślin oleistych (np. z rzepaku),
fermentację alkoholową dowolnego materiału organicznego (aby wytworzyć alkohol etylowy do paliw silnikowych),
fermentację odpadów rolnych i spożywczych w celu wytworzenia biogazu, a następnie spalanie go w specjalnych paleniskach.
Energia biomasy jest powszechnie wykorzystywana np. w Kanadzie, Stanach Zjednoczonych i Danii.
Także w Polsce powstaje coraz więcej instalacji wykorzystujących ten rodzaj energii.
Czynniki wpływające na strukturę produkcji energii elektrycznej
Udział poszczególnych typów elektrowni w produkcji energii elektrycznej państw zależy od:
bazy surowcowej,
możliwości importu surowców energetycznych w przypadku braku lub nieopłacalności ich wydobycia,
warunków środowiska przyrodniczego, poziomu rozwoju społeczno‑gospodarczego, świadomości ekologicznej,
norm międzynarodowych wynikających z przynależności do określonych organizacji.
Słownik
elektrociepłownia
zakład energetyczny wytwarzający energię elektryczną i ciepło (sjp.pwn.pl) energia wtórna
energia elektryczna, cieplna lub mechaniczna, przetworzona z energii pierwotnej, czyli w źródłach odnawialnych i nieodnawialnych
fotoogniwo
przyrząd półprzewodnikowy przetwarzający energię promieniowania elektromagnetycznego na energię prądu stałego (sjp.pwn.pl)
generator prądu/prądnica
maszyna elektryczna przetwarzająca energię mechaniczną ruchu obrotowego na energię elektryczną prądu stałego lub zmiennego (sjp.pwn.pl)
reakcja łańcuchowa
reakcja chemiczna lub jądrowa przebiegająca z dużą szybkością jako zespół następujących po sobie przemian, w których produkt reakcji poprzedniej jest substratem reakcji następnych (sjp.pwn.pl) sprawność energetyczna
stosunek ilości wytworzonej energii wtórnej (np. elektrycznej) do energii pierwotnej wykorzystanych surowców
turbina
silnik przetwarzający energię kinetyczną gazu, pary lub cieczy przepływających między łopatkami wirnika na energię mechaniczną (sjp.pwn.pl)
Grafika interaktywna
Zapoznaj się z grafikami interaktywnymi, a następnie wykonaj polecenia.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, h ps://crea vecommons.org/licenses/by-sa/3.0/ Opracowanie własne na podstawie roczników BP: h ps://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/sta s cal-review-of-world-energy.html, IEA:
h ps://www.iea.org/data-and-sta s cs?
country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source oraz Mizerski W., Żukowski J., *Tablice geograficzne*, Wyd. Adamantan, Warszawa 2014. Sta s cal Review of World Energy 2019.
h p://wdi.worldbank.org/table/3.7# h ps://data.worldbank.org/indicator/EG.USE.ELEC.KH.PC?loca ons=1W&most_recent_value_desc=true h ps://www.bp.com/content/dam/bp/business-sites/en/global/corporate/pdfs/energy-economics/sta s cal-review/bp-stats-review-2019- full-report.pdf h ps://en.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_electricity_produc on, h ps://www.iea.org/data-and-sta s cs?
country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source.
Polecenie 1
Wymień państwa produkujące najwięcej energii elektrycznej. Wyjaśnij przyczyny bardzo dużej produkcji.
Polecenie 2
Sformułuj zależność między wielkością produkcji energii elektrycznej na jednego mieszkańca a poziomem rozwoju społeczno‑gospodarczego.
Polecenie 3
Wymień państwa produkujące najwięcej energii elektrycznej z poszczególnych źródeł energii/typów elektrowni. Wyjaśnij przyczyny bardzo dużej produkcji w tych państwach.
Polecenie 4
Zaprojektuj tabelę, w której przedstawisz prawidłowości dotyczące dominujących (ewentualnie znaczącego udziału) źródeł energii w strukturze jej produkcji w różnych państwach świata. Uzupełnij ją.
Polecenie 5
Wyjaśnij przyczyny zróżnicowania struktury produkcji energii elektrycznej według źródeł w poszczególnych regionach świata (np. na Bliskim Wschodzie, w Ameryce Łacińskiej itd.). Zapisz je w formie mapy myśli na tablicy.
Polecenie 6
Jak według ciebie zmieni się czołówka największych producentów energii elektrycznej na świecie w najbliższych latach?
Struktura produkcji energii elektrycznej w wybranych państwach w 2017 roku
Sprawdź się
Pokaż ćwiczenia:輸醙難
Ćwiczenie 1 Ćwiczenie 2 Ćwiczenie 3 Ćwiczenie 4
Połącz w pary państwa z odpowiadającą im strukturą produkcji energii elektrycznej.
Ćwiczenie 5
Przeanalizuj poniższą tabelę i wykresy. Następnie odpowiedz, dlaczego w Namibii i Nigrze, mimo dużego wydobycia uranu, udział energii elektrycznej produkowanej w elektrowniach atomowych wynosi 0%.
Państwa Produkcja uranu w tys. ton w 2018 r.
Namibia 5,5 (4. miejsce na świecie)
Niger 2,9 (5. miejsce na świecie)
Źródło: h ps://www.world‑nuclear.org/informa on‑library/nuclear‑fuel‑cycle/mining‑of‑uranium/world‑uranium‑mining‑produc on.aspx
Źródło: h ps://www.iea.org/data‑and‑sta s cs?
country=WORLD&fuel=Energy%20supply&indicator=Total%20primary%20energy%20supply%20(TPES)%20by%20source
輸 輸 醙 醙
醙
Ćwiczenie 6
Przeanalizuj poniższą mapę. Następnie wymień dwa regiony na świecie o najmniejszym dostępnie do energii elektrycznej. Wyjaśnij przyczyny tego zjawiska.
Ćwiczenie 7 Ćwiczenie 8
Wyjaśnij, dlaczego w ostatnich latach w wielu państwach europejskich obserwuje się spadek produkcji energii elektrycznej?
Ćwiczenie 9
醙
醙 醙
難
Dla nauczyciela
SCENARIUSZ LEKCJI
Imię i nazwisko autora: Kamil Kaliński Przedmiot: geografia
Temat zajęć: Główni producenci energii elektrycznej na świecie
Grupa docelowa: III etap edukacyjny, liceum i technikum, zakres podstawowy, klasa II PODSTAWA PROGRAMOWA
XI. Przemysł: czynniki lokalizacji, przemysł tradycyjny i zaawansowanych technologii, deindustrializacja i reindustrializacja, struktura produkcji energii i bilans energetyczny, zmiany wykorzystania
poszczególnych źródeł energii, dylematy rozwoju energetyki jądrowej.
Uczeń:
5) ocenia stan i zmiany bilansu energetycznego świata i Polski, przedstawia skutki rosnącego zapotrzebowania na energię, jego wpływ na środowisko geograficzne oraz uzasadnia konieczność podejmowania działań na rzecz ograniczania tempa wzrostu zużycia energii.
Kształtowane kompetencje kluczowe
kompetencje w zakresie rozumienia i tworzenia informacji,
kompetencje matematyczne oraz kompetencje w zakresie nauk przyrodniczych, technologii i inżynierii,
kompetencje cyfrowe,
kompetencje osobiste, społeczne i w zakresie umiejętności uczenia się, kompetencje obywatelskie.
Cele operacyjne Uczeń:
wskazuje główne rodzaje elektrowni i głównych producentów energii elektrycznej,
opisuje strukturę produkcji energii elektrycznej według źródeł energii głównych producentów energii elektrycznej na świecie,
porównuje rankingi głównych producentów energii elektrycznej z poszczególnych źródeł energii oraz wyjaśnia przyczyny tego zróżnicowania,
porównuje strukturę produkcji energii elektrycznej w wybranych państwach i regionach na świecie oraz wyjaśnia przyczyny tego zróżnicowania.
dostrzega zależność między poziomem rozwoju społeczno‑gospodarczego a wielkością produkcji energii elektrycznej na jednego mieszkańca.
Strategie: konektywizm
Metody nauczania: dyskusja, praca z e‑materiałem, metoda JIGSAW
Formy zajęć: praca indywidualna, praca w grupach, praca całego zespołu klasowego
Środki dydaktyczne: e‑materiał, komputer, projektor multimedialny (lub/i tablety z dostępem do internetu), zeszyt przedmiotowy
Materiały pomocnicze
Energetyka na świecie: wysokienapiecie.pl/tag/energetyka‑na‑swiecie [dostęp online: 18.10.2020].
Raporty BP: bp.com/pl_pl/poland/home/centrum_prasowe/reports.html [dostęp online:
18.10.2020].
IEA: iea.org [dostęp online: 18.10.2020].
Energia na świecie: ourworldindata.org/energy [dostęp online: 18.10.2020].
PRZEBIEG LEKCJI Faza wprowadzająca
Czynności organizacyjne (powitanie, sprawdzenie stanu klasy, sprawdzenie obecności).
Sprawdzenie zadania domowego.
Dialog z uczniami mający na celu usystematyzowanie podstawowych wiadomości na temat źródeł energii.
Przedstawienie celów lekcji.
Faza realizacyjna
Nauczyciel inicjuje dyskusję klasową na temat rodzajów elektrowni i mechanizmów ich
funkcjonowania. W tym celu posługuje się wyświetlonym na ekranie fragmentem bloku Przeczytaj niniejszego e‑materiału.
Następnie nauczyciel dzieli uczniów na pięć grup. Każda z grup siada w wyznaczonym przez nauczyciela miejscu w klasie i dostaje od nauczyciela zagadnienie do opracowania. Jeżeli lekcja nie odbywa się w pracowni komputerowej, wówczas uczniowie powinni mieć do dyspozycji tablety lub smartfony, na których będą mogli zapoznać się z multimedium bazowym niniejszego e‑materiału.
Zagadnienia dla grup (po jednym dla każdej):
Główni producenci energii elektrycznej na świecie oraz struktura produkcji energii elektrycznej według źródeł w tych krajach. Produkcja energii elektrycznej na jednego mieszkańca (polecenie 1 i 2 do grafiki interaktywnej).
Główni producenci energii elektrycznej z elektrowni cieplnych (ogółem oraz w wyniku spalania węgla, ropy naftowej i gazu ziemnego) (polecenie 3 do grafiki interaktywnejo).
Główni producenci energii elektrycznej z elektrowni wodnych konwencjonalnych (polecenie 3 do grafiki interaktywnej).
Główni producenci energii elektrycznej z elektrowni wodnych jądrowych (polecenie 3 do grafiki interaktywnej).
Główni producenci energii elektrycznej z elektrowni alternatywnych (polecenie 3 do grafiki interaktywnej).
Uwaga! Ważne jest, żeby liczebność grup była taka sama lub większa niż liczba grup. W ten sposób możliwy będzie do wykonania kolejny etap pracy w grupach. W przypadku klas o mniejszej liczbie uczniów problem ten można rozwiązać poprzez przydzielenie jednej z grup dwóch krótszych zagadnień do przygotowania (np. dotyczących elektrowni jądrowych i wodnych łącznie).
Po zakończonej pracy nauczyciel tworzy nowe grupy w taki sposób, żeby w nowej grupie znalazła się przynajmniej jedna osoba z każdej z pierwotnych grup. Nowe grupy siadają w wyznaczonym przez nauczyciela miejscu.
Zadaniem uczniów w nowo utworzonych grupach jest przekazanie swojej wiedzy, czyli tego, co ustalili w poprzednich grupach, swoim kolegom i koleżankom. Ich zadaniem jest tak naprawdę nauczyć pozostałych członków swojej nowej grupy danego fragmentu materiału.
Po zakończonym zadaniu uczniowie wracają do pierwotnych zespołów i wymieniają się zdobytymi informacjami.
W następnej kolejności nauczyciel rozpoczyna dyskusję nad zdobytymi w grupie informacjami.
Następnie uczniowie wykonują wspólnie na tablicy polecenie 4 i 5 do multimedium bazowego.
Nauczyciel wyświetla na tablicy zadania z bloku ćwiczeń interaktywnych. Wskazani uczniowie podchodzą do tablicy i rozwiązują je.
Faza podsumowująca
Nauczyciel zadaje pytania podsumowujące, na które odpowiadają chętni uczniowie.
Nauczyciel nagradza aktywnych uczniów, ocenia pracę w grupach i przypomina cele zajęć.
Pożegnanie i zaproszenie na kolejną lekcję.
Praca domowa
Praca pisemna - polecenie 6 do multimedium bazowego.
Opcjonalnie można także prosić o zapoznanie się z kolejnym tematem lekcji (w przypadku blended‑learning).
Wskazówki metodyczne opisujące różne zastosowania danego multimedium
Multimedium bazowe może posłużyć zarówno w trakcie lekcji (w fazie realizacyjnej i podsumowującej), jak i przed lekcją (do strategii odwróconej klasy) oraz po lekcji (w celu utrwalenia wiadomości). Może także znaleźć swoje zastosowanie na lekcji powtórzeniowej, a także na innych lekcjach z zakresu przemysłu energetycznego na świecie i w Polsce.
