LÆRERVEJLEDNING Gymnasieklasser, HF og VUC

Transkript

1 LÆRERVEJLEDNING Gymnasieklasser, HF og VUC Avedøreværket DONG Energy Sidst opdateret december 05

2 Indholdsfortegnelse Side : Side 5: Side 6: Side 7: Side 8: Side 9: Praktisk information To forskellige forløb Vores læringsmål Før og efter besøget Information og inspiration Tre energi-aktiviteter

3 Praktisk information Kære Lærer. Måske har du allerede booket dit besøg, eller du overvejer at gøre det. I denne lærevejledning er der information om forløb og læringsmål på Avedøreværket og inspiration til aktiviteter før og efter besøget. Herunder er der vigtig, praktisk information til den lærer, der har eleverne med på besøget. Transport Avedøreværket ligger syd for København på Avedøre Holme, Hammerholmen 50, 650 Hvidovre. Bus 9 fra Friheden st. stopper lige foran værket ved stoppestedet Avedøreværket. Bemærk at bus 9 kører i ring på Avedøre Holme, hvilket betyder, at man skal stå af og på bussen på samme side af vejen ved stoppestedet. Hvis I ankommer på cykel, i bil eller egen bus, kan I holde på parkeringspladsen til venstre for indgangen. Ankomst Ved ankomst bedes du henvende dig ved portvagten. Du bedes medbringe en deltagerliste til portvagten med fulde navne på alle deltagere. På den måde ved vi hvem og hvor mange, der er inde på værket. Portvagten melder jeres ankomst. Som gruppeansvarlig får du et gæsteadgangskort, der gælder for hele gruppen. I vil blive vist hen til indgangen, hvor jeres guide vil møde jer. Besøget Du kan vælge mellem to forløb. Det ene er tonet til naturvidenskabelig studieretning og det andet til naturvidenskabelig og samfundsvidenskabelig studieretning. Læs mere om de to forløb på side 5. Begge forløb varer to timer og består af en dialogbaseret præsentation, en rundvisning og evt. en aktivitet undervejs. Vi vil under besøget gennemgå kraftværksprocessen fra brændslet kommer ind på værket til strøm og varme kommer ud til forbrugerne. Når I har fået sikkerhedsudstyr på, går I med guiden ud og ser værket. På rundvisningen kommer I forbi kontrolrummet, turbiner og generatorer, kedel og til sidst halmlageret eller gipslageret afhængig af, hvilket forløb du vælger. Tilbage fra rundvisningen samler guiden op på spørgsmål og gennemgår sidste del af præsentationen.

4 Sikkerhed Af sikkerhedsmæssige årsager skal alle deltagere være iført lange bukser og flade, lukkede sko. Det er også vigtigt, at alle deltagere er raske til bens, da vi går en del under rundvisningen også på trapper. Hvis en elev ikke kan gå med på rundturen, vil vi gerne vide det på forhånd af hensyn til planlægningen. Avedøreværket er en farlig arbejdsplads, og I låner hjelme og sikkerhedsbriller til rundturen. Det er et krav, at alle bærer hjelm og briller både ude og inde. For os på værket er det blot en del af hverdagen, men for besøgende er det noget nyt, og vi forventer derfor, at du som lærer støtter op omkring reglerne og evt. hjælper eleverne med at iføre sig udstyret. Ydermere udleveres rundvisningsudstyr, så eleverne kan høre, hvad guiden fortæller ude i anlægget. Kort huskeliste Medbring liste til portvagten med fulde navne på alle deltagere. Alle elever og lærere skal have lange bukser og lukkede, flade sko på Alle deltagere skal være raske til bens Det er ikke muligt at spise madpakker på Avedøreværket Forventninger Da Avedøreværket er en arbejdsplads, forventer vi, at I opfører jer med respekt for dem, der sidder og arbejder på kontorgangene og i øvrigt følger alle anvisninger fra DONG Energy-personale. Der er én guide til stede, som både afholder præsentation og rundvisning. Vi forventer, at du som lærer engagerer dig i besøget, motiverer eleverne til aktiv deltagelse gennem hele forløbet samt tager ansvar for klassen fra start til slut. Vi klarer den almene klassestyring under besøget men forventer, at du håndterer situationer med unødig uro eller anden upassende opførsel fra eleverne. Booking Book besøget via dette link. Du bedes skrive i din booking, hvilken præsentation og rundvisning din klasse skal have. Skriv ligeledes hvis I gerne vil have udleveret print fra kontrolrum af energistrømme på Avedøreværket til at arbejde videre med på skolen. Vi ser frem til at byde jer velkommen på Avedøreværket. Med venlig hilsen Besøgstjenesten 4

5 To forskellige forløb Vi tilbyder to forløb - et primært naturvidenskabeligt og et, der kombinerer naturvidenskab og samfundsvidenskab. Begge forløb formidler kraftværksprocessen, men vi inddrager mere fysik og kemi i det naturvidenskabelige forløb og mere diskussion af biomassebrændsler og fremtidens energiforsyning i det samfundsvidenskabelige forløb. Den naturvidenskabelige præsentation lægger op til, at eleverne har eller har haft naturvidenskabeligt grundforløb, og at de har ét eller flere af fagene fysik C, kemi C, naturgeografi C eller naturvidenskabelig faggruppe (biologi, kemi og geografi) på HF. Det samfundsvidenskabelige forløb lægger op til, at eleverne har eller har haft naturvidenskabeligt grundforløb, naturgeografi C eller naturvidenskabelig faggruppe (HF) samt samfundsfag. Naturvidenskabelig præsentation Den naturvidenskabelige præsentation og rundvisning fokuserer på kraftværksprocessen på Avedøreværket og inkluderer røgrensning og gipsproduktion på værket. Eleverne vil blive guidet gennem kraftværkprocessen fra input til output. Vi kommer ind på værkets totale nyttevirkning og brændværdi for de forskellige brændsler. På rundvisningen ser eleverne kontrolrummet, turbiner & generatorer, kedel og gipslageret. Efter rundvisningen vil vi gennemgå, hvorfor vi renser røgen, og hvordan det rent praktisk foregår på Avedøreværket. Hvis vi når det, vil vi diskutere de fordele og ulemper, der er ved brug af biomasse og de tekniske ændringer, der rent praktisk skal ske for, at man kan konvertere et kraftværk fra kul til biomasse. Vi forventer, at eleverne kender til begreberne energiomsætning og nyttevirkning i forvejen. Samfundsvidenskabelig præsentation Den samfundsvidenskabelige præsentation og rundvisning fokuserer på kraftværksprocessen på Avedøreværket og kraftværkernes rolle i fremtidens energiforsyning, herunder omstillingen til biomassebrændsler. Inden rundvisningen gennemgår vi processen på værket overordnet. På rundvisningen ser eleverne kontrolrummet, turbiner & generatorer, kedel og halmlageret. Vi ser også tre kystnære havvindmøller, der står uden for værkets grund. Hvis I gerne vil se dem tæt på, er det muligt på egen hånd enten før eller efter besøget. Vi bestræber os på at have god tid under og efter rundvisningen, så vi kan gå i dialog med eleverne. Dialogen vil tage udgangspunkt i tre dilemmaer, som eleverne skal tage stilling til. På den måde kommer vi omkring fordele og ulemper ved hhv. kraftværker og vindmøller, kraftværkernes CO -udledning samt en snak om, hvad biomasse er. Vi forventer, at eleverne overordnet kender til sammenhængen mellem CO -udledning og drivhuseffekt og konsekvenserne for os på jorden. Vores erfaring er, at udbyttet er størst, hvis eleverne har lyst til at diskutere. Vidste du... At Avedøreværket har en nyttevirkning på 94% og dermed er et af verdens mest effektive kraftvarmeværker? 5

6 Vores læringsmål Vi har samlet en oversigt over det faglige indhold, som eleverne stifter bekendtskab med på Avedøreværket. Indholdet tager udgangspunkt i to brede læringsmål, som vi har defineret for hver præsentation. Læringsmål for naturvidenskabelig præsentation Læringsmål : Fra input til output Eleverne kan på baggrund af ny viden beskrive kraftværksprocessen fra input til output, og de kan beskrive energiomsætningen gennem kraftværksprocessen. Eleverne bliver mere fortrolige med begreber som energiomsætning, brændværdi og nyttevirkning. Læringsmål : Røgrensning på Avedøreværket Eleverne får indblik i, hvordan og hvorfor Avedøreværket renser røgen for farlige stoffer. Eleverne ser gipslageret og hører om syreregn. Vidste du... At Avedøreværket kan producere strøm svarende til det årlige forbrug i, mio. husstande i Nordeuropa og fjernvarme til hustande i Storkøbenhavn? Læringsmål for samfundsvidenskabelig præsentation Læringsmål : Fra input til output Eleverne kan på baggrund af ny viden beskrive kraftværksprocessen fra input til output. Læringsmål : Kraftværkers rolle i fremtidens energiforsyning Eleverne får indblik i, hvordan DONG Energy agerer i forhold til ønsket om at nedsætte CO -udledningen. Eleverne skal diskutere fordele og ulemper ved henholdsvis kraftværker og vindmøller, kraftværkernes omstilling til biomasse og fremtidens energiforsyning. Eleverne ser halmlageret og tre kystnære havmøller (møllerne ses på afstand). 6

7 Før og efter besøget Forbered eleverne på besøget Vi oplever, at jo bedre forberedte eleverne er på, hvor de skal hen og hvorfor, jo mere overskud har de til at forstå det faglige. Vi anbefaler derfor, at I inden besøget snakker om forventninger til oplevelser og til fagligt indhold. Sørg for, at eleverne forstår, hvad du forventer, at de skal have ud af at besøge Avedøreværket. Lad for eksempel eleverne selv brainstorme over, hvad de kan få ud af turen fagligt. Nogle klasser har glæde af, at eleverne finder på spørgsmål, de gerne vil have svar på under besøget. Vidste du... At Avedøreværket fra efteråret 06 kan producere varme baseret på 00% træpiller og halm i stedet for kul og gas? Evaluering af besøget Vi opfordrer til, at I udfylder vores evalueringsskema, som vi sender til jeres mail efter besøget. På den måde kan I være med til at gøre besøgstjenesten på Avedøreværket endnu bedre. Vi vil også meget gerne have kommentarer og gode ideer til denne lærervejledning. 7

8 Information og inspiration Herunder har vi samlet nogle ideer til hjemmesider og publikationer, som kan inspirere og evt. bruges i undervisningen. Til sidst i vejledningen har vi desuden vedlagt tre opgaveark om energiformer og energiomsætning. Climateminds Ressourcerummet Climateminds indeholder fakta, artikler og cases om klima og energi. På siden findes materiale om klimapolitik, energiproduktion, klimaforandringer og derunder konsekvenser. Dongenergy.com Energitjenesten På vores egen hjemmesiden kan I finde information om virksomheden, vores fokusområder, og hvordan vi går forrest i omstillingen til fremtidens energisystem. Her er der masser af information om energiproduktion og bæredygtighed. Energitjenesten tilbyder rådgivning om energibesparelser og vedvarende energi. Virksomheden udbyder også viden og materialer til undervisningsinstitutioner, hvilket kan findes på hjemmesiden. På hjemmesiden kan I også finde mere specifik information om Avedøreværket her. Det Økologiske Råd Det Økologiske Råd har sat den store energiomstilling på skoleskemaet. På hjemmesiden kan du downloade hæfte og inspiration til gruppearbejde samt se en inspirationsfilm. Materialet omhandler den politiske målsætning om en fossilfri energiforsyningen i Danmark i 050. Find materialet her. Bæredygtig biomasse Der findes en folder fra Dansk Energi om biomasse, der forklarer begrebet rigtig godt. I kan evt. tage en snak om, hvorfor man taler om bæredygtig biomasse. Er der forskel på god og dårlig biomasse? Energinet.dk Energinet.dk ejer energiens motorveje. De har ansvaret for at forsyne Danmark med el og gas samt skabe fair konkurrence mellem energiselskaberne. På hjemmesiden er det muligt at se el-systemet i Danmark lige nu og her. Fjernvarmeskolen Fjernvarmeskolen formidler viden om ja, fjernvarme. Målgruppen er 7. klasse, men der er blandt andet gode animationer, der egner sig til alle niveauer. Energimuseet På Energimuseets hjemmeside findes information om de tekniske og kulturelle aspekter af elektricitetens udvikling. Der findes undervisningsmaterialer om elektricitet, klima og elproduktion. 8

9 Tre energi-aktiviteter Vi har samlet tre aktiviteter, som kan give inspiration til arbejdet før og efter besøget på Avedøreværket. Aktiviteterne drejer sig primært om energiomsætning og nyttevirkning på Avedøreværket og knytter sig på den måde mest til den naturvidenskabelige præsentation. Opgaveark og løsningsforslag er vedlagt. Energibilleder Med energibillederne skal eleverne få et indblik i de energiomdannelser, som finder sted i dagligdagen. Eleverne skal ud fra billederne beskrive, hvilke energiformer der er i spil, og hvor energiomdannelsen sker. Ved hvert billede skal de: Angive tegn på, at der sker en energiomdannelse, kilden til energiomdannelsen og energimodtager. Denne øvelse skulle gerne lede til en bedre forståelse af de energiomdannelser, der sker på Avedøreværket. Quiz om energiomdannelse Vi har fundet en quiz fra undervisningssiden FysiKemifaget.dk, som omhandler energiomdannelserne på kraftvarmeværker. Quizzen kan f.eks. bruges som test i undervisningen eller til at aktivere og engagere eleverne i diskussioner. Energi-flow på Avedøreværket Illustrationerne viser energistrømmene på Avedøreværkets Blok for to forskellige situationer: Normal drift ved brug af træpiller og halm og normal drift ved brug af træpiller, halm og naturgas. Eleverne kan bestemme den indfyrede effekt vha. brændslernes brændværdier. Herefter kan eleverne bestemme nyttevirkningen for kraftvarmeværket. For særligt interesserede klasser er det på dagen muligt at få udleveret energistrømmene lige nu og her. Men skriv det i din booking, hvis I vil bede om det. Vidste du... At Avedøreværket ved fuld last brænder 70 tons træpiller og 85 tons kul i timen? Vidste du... At vi i DONG Energy har et mål om at reducere CO- uledningen fra vores el og varmeproduktion med 60% fra 006 til 00? 9

10 Energibilleder Opgaveark Angiv for hvert billede: Tegn på energioverførsel Energikilde Energimodtager 0

11 Energibilleder Løsningsforslag Angiv for hvert billede: Tegn på energioverførsel Energikilde Energimodtager Tøjet tørrer Solens varme, der har varmet luften/ jorden Vandet i tøjet, der fordamper Ilden brænder i brændeovnen Brændslet indeholder energi Luften i stuen opvarmes Vindmøllerne drejer rundt Vinden, der er luft i bevægelse Vindmøllevingerne og dermed også generatoren, der laver elektrisk strøm Maden køles ned. Motoren kører Elektricitet fra elværket Madvarerne i køleskabet, der afkøles Snemanden smelter Varme fra solen Sneen, der smelter Lampen lyser Elektricitet fra kraftværk/vindmøller Stuen, der oplyses Der sker en eksplosion Uran i atombombens indre Trykbølge i luften og stråling Gassen brænder og gryden bliver varm Gassen i gasflasken Gryden og vandet i den, der opvarmes Bilen begynder at køre Benzin, der bruges i motoren Bilen, der sættes i bevægelse Container løftes op Brændstof i kranens motor Containeren, der løftes Vandet falder ned Vandet, der ligget højt oppe (potentiel energikilde) Vandet på vej ned, der får mere fart

12 Quiz Opgaveark Spørgsmål : Hvorfor har elektrisk energi høj kvalitet? Fordi den er en meget ren energikilde Fordi den er let kan omsættes til andre energiformer Fordi den let kan transporteres Spørgsmål : Hvad ender al energi i sidste ende som? Varme, der stråler ud i verdensrummet Atomenergi i molekylerne Lys i pærerne Spørgsmål : Hvordan producerer en generator på et kraftværk energi? Brændstoffet varmer generatoren op Kinetisk energi fra turbinen driver generatoren Dampen driver generatoren rundt Spørgsmål 4: Hvorfor har kemisk energi høj kvalitet? Fordi den hurtigt kan omsættes til andre energiformer Fordi den ikke forurener særlig meget Fordi den let kan opbevares og transporteres Spørgsmål 5: Hvorfor sker der et energitab, hver gang man omsætter energi? Noget af energien forsvinder Noget af energien bliver til varmeenergi, der ikke kan udnyttes Noget af energien lagres som kemisk energi Spørgsmål 6: Hvad bruger man overskudsvarmen fra produktion af elektricitet til? Ekstra elektricitet Fjernvarme til boliger, kontorer og industri Til madlavning

13 Quiz Løsningsark Spørgsmål : Hvorfor har elektrisk energi høj kvalitet? Fordi den er en meget ren energikilde Fordi den er let kan omsættes til andre energiformer Fordi den let kan transporteres Spørgsmål : Hvad ender al energi i sidste ende som? Varme, der stråler ud i verdensrummet Atomenergi i molekylerne Lys i pærerne Spørgsmål : Hvordan producerer en generator på et kraftværk energi? Brændstoffet varmer generatoren op Kinetisk energi fra turbinen driver generatoren Dampen driver generatoren rundt Spørgsmål 4: Hvorfor har kemisk energi høj kvalitet? Fordi den hurtigt kan omsættes til andre energiformer Fordi den ikke forurener særlig meget Fordi den let kan opbevares og transporteres Spørgsmål 5: Hvorfor sker der et energitab, hver gang man omsætter energi? Noget af energien forsvinder Noget af energien bliver til varmeenergi, der ikke kan udnyttes Noget af energien lagres som kemisk energi Spørgsmål 6: Hvad bruger man overskudsvarmen fra produktion af elektricitet til? Ekstra elektricitet Fjernevarme til boliger, kontorer og industri Til madlavning

14 Energiflow på Avedøreværket Opgaveark Situation : Hoved og halmkedel Halm 5 baller/timen Halmkedel = kg/s MW Total tilført Træpiller Hovedkedel MW Elektricitet 5 MW 44,8 kg/s MW Dampturbine Fjernvarme 50 MW Nyttevirkning % OPGAVE Udregn den samlede nyttevirkning ved ovenstående situation. Find relevante fakta til udregningen på det vedlagte fakta-ark. 4

15 Energiflow på Avedøreværket Løsning Situation : Hoved og halmkedel Halm 5 baller/timen Halmkedel = 7, kg/s 08, MW Total tilført 870,07 MW Elektricitet 5 MW Træpiller Hovedkedel 44,8 kg/s 76,77 MW Dampturbine Fjernvarme 50 MW Nyttevirkning 9,9 % 5

16 Energiflow på Avedøreværket Opgaveark Situation : Hoved, halmkedel og gasturbiner Halm 50 baller/t Halmkedel = kg/s MW Total tilført Træpiller Hovedkedel MW Elektricitet 48 MW 4,9 kg/s MW Dampturbine Fjernvarme 490 MW Naturgas,45 kg/s Gasturbiner Nyttevirkning MW % OPGAVE Udregn den samlede nyttevirkning ved ovenstående situation. Find relevante fakta til udregningen på det vedlagte fakta-ark. 6

17 Energiflow på Avedøreværket Løsning Halm Situation : Hoved, halmkedel og gasturbiner 50 baller/t Halmkedel = 6,94 kg/s 04,7 MW Total tilført 9,47 MW Elektricitet 48 MW Træpiller Hovedkedel 4,9 kg/s 79,0 MW Dampturbine Fjernvarme 490 MW Naturgas,45 kg/s Gasturbiner Nyttevirkning 98 MW 90 % 7

18 Energiflow på Avedøreværket Fakta-ark Fakta til brug ved udregning Vægt på halmballe En halmballe vejer 500 kg. Energi og energiomsætning Energi måles i MJ (megajoule) Energiomsætning måles i MJ/s Elektrisk energiomsætning måles i MW (megawatt), da W (watt) = J/s MJ/s = MW Brændværdier Formlen for nyttevirkning Nyttevirkning: 8