Udarbejdet af Anker Bergholt Ravn, Kalundborg Gymnasium. Produceret med støtte fra Børne- og Undervisningsministeriet.
Formål
Eleverne får med øvelsen et indtryk af, hvordan deres forbrug af elektriske apparater påvirker strømforbruget i Danmark. Eleverne får viden om, hvordan der kan produceres vedvarende elektrisk energi fra vindmøller, solceller, osv. De får kendskab til forskellige energiformer og viden om, hvordan energi kan lagres. Eleverne lærer om fordele og begrænsninger ved el-produktion fra vedvarende energikilder. Slutproduktet er en poster, hvor eleverne i grupper har designet deres eget vedvarende energinet baseret på 100 % vedvarende energi.
Relation til bogen Bliver verden bedre?
Side 81-89; En bæredygtig fremtid.
Relation til FN's verdensmål for bæredygtig udvikling:
Mål 7: Bæredygtig energi [2]
Delmål 7.2: Inden 2030 skal andelen af vedvarende energi i det globale energimix øges væsentligt [2]
Mål 13: Klimaindsats [3]
Kernestof:
Fysik C-niveau:
- Energiomsætning, energiproduktion og energiforbrug.
- Overblik over de forskellige energiformer og typer af vedvarende energi.
Centrale begreber:
Effekt, nyttevirkning og energikvalitet, kWh.
Materialer:
- Google cardboard-briller eller lignende. Filmene kan også ses uden VR-briller (se mere i "Guide til afspilning af VR-film").
- Energimålere der kan sluttes til almindelig 220V stikkontakt
Øvelse
LÆR
1) Introduktion med Virtual Reality film: ”Mit bæredygtige energiforbrug”
Eleverne ser Virtual Reality-filmen ”Mit bæredygtige energiforbrug”: https://www.youtube.com/watch?v=oyjrrhFpje8 [4]
Når eleverne ser filmen, skal de være særligt opmærksomme på vindmøllens størrelse, og hvordan dens strømproduktion afhænger af forholdene og årstiden.
2) Viden om verdensmålene
Eleverne skal indledningsvis sætte sig ind i den stigende efterspørgsel på energi, som vi oplever globalt samt målsætningen i verdensmålene om at øge andelen af ren energi væsentligt.
Eleverne skal (evt. som lektie) læse:
- kapitlet om "miljømæssig bæredygtighed og klima” i bogen ”Bliver verden bedre?” (s.65-67)
- information om verdensmål 7: Bæredygtig energi på www.verdensmaalene.dk/maal/7 [5]
- information om mål 13: Klimaindsats på https://www.verdensmaalene.dk/maal/13 [3]
3) Viden om vedvarende energi
Eleverne sætter sig ind i vedvarende energi og vindmøller som kilde til grøn energi på følgende online sider:
1. Introduktion til vedvarende energi Ihttp://denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Energi,_varme_og_k... [6]
2. Viden om vindenergi: http://sustainable.dk/energi-2/5-vindenergi/ [7]
3. Viden om energilagring: https://da.wikipedia.org/wiki/Energilagring [8] (tjek også engelsksproget version)
4. Energiforbrug i Danmark (live og historiske data): https://energinet.dk/ [9]
På baggrund af informationerne i ovenstående kilder skal eleverne svare på følgende spørgsmål:
A. Hvordan kan en vindmølle producere strøm ved hjælp af vindens energi, og hvordan kan solceller producere energi ud fra solens stråler?
B. Hvilke faktorer har betydning for hvor meget vedvarende energi, der bliver produceret?
C. Nogle vedvarende energikilder egner sig bedre end andre i forskellige områder. Hvilke vedvarende energikilder egner sig bedst i Danmark? Hvorfor?
D. Hvilke problemstillinger er der forbundet med bæredygtige energikilder?
GØR
Eleverne laver en række øvelser, som fører dem fra deres individuelle elforbrug til det samlede nationale energiforbrug. Først kigger de på deres eget energiforbrug, når de bruger forskellige elektriske apparater. Herefter ser de på, hvad det ville kræve at dække hele landets elforbrug med vindenergi. Til sidst skal de designe deres eget energinet.
1. Eget strømforbrug:
a. Introduktion til hjemmearbejde
Eleverne introduceres til, hvordan de anvender en elmåler til at finde ud af, hvor meget strøm et apparat bruger. Sammen med læreren laver eleverne et Excel-ark, der beregner, hvor meget det koster i strøm om året at bruge et elektrisk apparat.
b. Hjemmearbejde
Eleverne skal lave en øvelse, hvor de undersøger elektriske apparater i deres eget hjem, og de får dermed et indblik i deres eget strømforbrug. Eleverne låner elmålere med hjem og skal måle strømforbruget på flere elektriske produkter og efterfølgende beregne, hvad det årligt koster i strøm at bruge apparatet.
c. Gruppearbejde
Med udgangspunkt i øvelsen, reflekterer eleverne gruppevis over, hvad de selv kan gøre for at nedsætte deres energiforbrug. Grupperne skal desuden undersøge, hvad folk har gjort andre steder. Til sidst skal eleverne præsentere ideerne og de positive historier for hinanden.
2. Samlet strømforbrug i Danmark:
Eleverne skal undersøge det samlede energiforbrug i Danmark og lave konsekvensberegninger på, hvor mange f.eks. vindmøller der skal til for at dække danskernes energiforbrug. Tag udgangspunkt i det aktuelle strømforbrug i Danmark på https://energinet.dk/ [9]
a. Eleverne laver simple konsekvensberegninger på f.eks. hvor mange vindmøller, der skal til for at forsyne Danmark med 100 % vedvarende energi. Tag gerne udgangspunkt i en vindmølle på 7MW.
b. Eleverne undersøger hvor mange vindmøller, der skal til for at dække Danmarks energibehov under bestemte forhold. F.eks. ved en vinterstorm hvor møllen producerer 7MW, og en vindstille sommerdag, hvor møllen kun producerer 1MW.
3. 100% vedvarende energi
Eleverne inddeles i grupper og skal i hver gruppe designe deres eget energinet baseret på 100% vedvarende energi.
Eleverne skal i denne øvelse lære om, hvordan energi kan produceres ud fra forskellige vedvarende energikilder såsom vindmøller og solceller.
Det er væsentligt, at eleverne får et overblik over, hvordan energiproduktion fra vedvarende energikilder varierer alt efter tid på døgnet, årstid, samt vind og vejr.
Det vil give eleverne en forståelse for, hvordan vi kan opbygge et vedvarende el-net.
Det energinet, som eleverne skal designe, må kun indeholde produktion af vedvarende energi, samt energi fra CO2 neutrale kilder.
Eksempler kunne være vindmøller, solceller, kraftværker med CO2 brændsel og biogasanlæg.
I energisystemet må der meget gerne være bud på energiopbevaringsmuligheder, så der også er nok energiproduktion om natten eller i spidsbelastningsperioder.
Eksempler kunne være batteripakker, elektrolyse, højtbeliggende vandreservoirer osv.
Afslutningsvis skal eleverne baseret på deres konsekvensberegninger vurdere, om det er realistisk, at Danmarks - og andre landes - energiforsyning baseres udelukkende på vedvarende energikilder i 2050.
DEL
Hver gruppe udvikler og præsenterer en plakat, som viser, hvordan energinettet smartest kan dækkes ind af vedvarende energikilder.
Der skal tages højde for, at der er en tilstrækkelig mængde energi tilgængelig på et hvilket som helst tidpunkt på året og tidspunkt af dagen.
Plakaterne hænges op på skolen som inspiration og vidensdeling.
De positive historier og ideer til, hvad man selv kan gøre (fra den første øvelse under ”gør”), kan også inddrages i formidlingsmaterialet.
