{"id":"geografia-2024-maj-matura-rozszerzona/zad/30","paper_id":"geografia-2024-maj-matura-rozszerzona","number":"30","points":1,"ptype":"open","subject":"geografia","category":"matura","year":2024,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 30. (0-1)\nPoniżej podano wybrane informacje o jednym z lotnisk w Stanach Zjednoczonych.\nLotnisko w Pittsburghu (40°N, 80°W) korzysta z samowystarczalnego systemu energetycznego.\nSystem składa się z dziesięciu tysięcy paneli słonecznych oraz z pięciu generatorów,\nw których spala się gaz ziemny eksploatowany z lokalnych złóż. Wielkość produkowanej\nenergii jest większa w przybliżeniu o 30% od maksymalnego zapotrzebowania.\nNa podstawie: www.nextpittsburgh.com\nWyjaśnij, dlaczego na lotnisku opisanym powyżej wykorzystuje się - oprócz\nodnawialnego - także nieodnawialne źródło energii.\n29.2.\n0-1-2\n30.\n0-1\nMGEP-R0_100","answer":null,"answer_text":"Zadanie 30. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nPoziom rozszerzony\nI. Wiedza geograficzna\n3. Identyfikowanie sieci powiązań […]\nspołecznych […] [i] gospodarczych […]\nw przestrzeni geograficznej.\nII. Umiejętności i stosowanie wiedzy\nw praktyce\n2. Analizowanie i wyjaśnianie zjawisk\ni procesów geograficznych oraz\nzróżnicowania przyrodniczego [i] społeczno-\n-gospodarczego […] świata.\n8. Wykorzystywanie zdobytej wiedzy\ni umiejętności geograficznych w analizie\ni ocenie przemian w przestrzeni\ngeograficznej.\nPoziom rozszerzony\nI.3) Zdający identyfikuje zależności\nprzyczynowo-skutkowe, funkcjonalne\ni czasowe między elementami przestrzeni\ngeograficznej […].\nPoziom podstawowy\nXI.4) Zdający charakteryzuje zmiany\nw strukturze zużycia energii,\nz uwzględnieniem podziału na źródła\nodnawialne i nieodnawialne […].\nXI.6) Zdający dyskutuje na temat\npozytywnych i negatywnych skutków\nstosowania odnawialnych i nieodnawialnych\nźródeł energii.\nZasady oceniania\n1 pkt - poprawne wyjaśnienie.\n0 pkt - odpowiedź, która nie spełnia powyższego kryterium.\nPrzykładowe odpowiedzi\n- W przeciwieństwie do instalacji fotowoltaicznych generatory wykorzystujące gaz ziemny\nmogą produkować energię przez cały czas, dzięki czemu możliwe staje się\nfunkcjonowanie lotniska.\n- Energetyka słoneczna jest uwarunkowana zmiennymi warunkami pogodowymi (zmianą\npory dnia), co uniemożliwia ciągłą produkcję energii elektrycznej.","solution":"Odpowiedź: W przeciwieństwie do instalacji fotowoltaicznych, generatory zasilane **gazem ziemnym** mogą produkować energię **24/7 niezależnie od pogody i pory dnia** — dzięki czemu możliwe jest **ciągłe funkcjonowanie** lotniska (zwłaszcza nocą, w pochmurne dni, w zimie). Fotowoltaika jest uzależniona od zmiennych warunków pogodowych i pory dnia → nie zapewnia ciągłej produkcji energii.\n\nTreść zadania (CKE)\n\nZadanie 30. (0–1)\n\nPoniżej podano wybrane informacje o jednym z lotnisk w Stanach Zjednoczonych.\n\nLotnisko w Pittsburghu (40°N, 80°W) korzysta z samowystarczalnego systemu energetycznego. System składa się z dziesięciu tysięcy paneli słonecznych oraz z pięciu generatorów, w których spala się gaz ziemny eksploatowany z lokalnych złóż. Wielkość produkowanej energii jest większa w przybliżeniu o 30% od maksymalnego zapotrzebowania.\n\nWyjaśnij, dlaczego do systemu opisanym powyżej wykorzystuje się – oprócz odnawialnego – także nieodnawialne źródło energii.\n\nCo zrobić?\n\nKlucz: fotowoltaika ma ograniczenia czasowe:\n- Działa tylko w dzień (potrzebuje światła słonecznego).\n- Niska sprawność w pochmurne dni, zimą, w nocy.\n- Bez magazynów energii (baterie) — produkcja okresowa.\n\nDlaczego lotnisko potrzebuje energii 24/7:\n- Loty odbywają się dzień i noc.\n- Systemy bezpieczeństwa, oświetlenie pasów startowych, kontrola lotów, klimatyzacja terminala — non-stop.\n- Każda przerwa = zagrożenie bezpieczeństwa lotów.\n\nRola gazu ziemnego:\n- Generatory gazowe można uruchamiać w dowolnym momencie.\n- Stała produkcja energii niezależna od pogody.\n- Pittsburgh leży w basenie Marcellus — lokalne złoża gazu, tanio.\n\nKonstrukcja odpowiedzi (1 pkt): powiąż zmienność OZE z potrzebą ciągłej produkcji energii dla lotniska.\n\nPunktacja CKE\n\n- 1 pkt — poprawne wyjaśnienie odwołujące się do ciągłości produkcji energii.\n\nPo co to umieć\n\nMix energetyczny = łączenie różnych źródeł:\n- Bazowe (działają non-stop): jądrowa, gaz ziemny, węgiel.\n- Szczytowe (uruchamiane gdy potrzeba): hydro, gaz.\n- Zmienne (zależne od pogody): wiatr, słońce.\n\nPraktyka: w nowoczesnym systemie OZE muszą być uzupełniane o stabilne źródła (gaz, jądrówka) lub magazyny energii (baterie, pompowanie wody). Sam OZE bez magazynów = niestabilność sieci.","image":"img/geografia-2024-maj-matura-rozszerzona/zad-30.webp","solution_image":null,"topics":"energetyka, lotnisko Pittsburgh, fotowoltaika vs gaz ziemny","page_from":34,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturaonline","text_source":"ocr","source_label":"Geografia · Matura · maj 2024 (rozszerzona)","subject_label":"Geografia","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 30. (0-1)<br>Poniżej podano wybrane informacje o jednym z lotnisk w Stanach Zjednoczonych.<br>Lotnisko w Pittsburghu (40°N, 80°W) korzysta z samowystarczalnego systemu energetycznego.<br>System składa się z dziesięciu tysięcy paneli słonecznych oraz z pięciu generatorów,<br>w których spala się gaz ziemny eksploatowany z lokalnych złóż. Wielkość produkowanej<br>energii jest większa w przybliżeniu o 30% od maksymalnego zapotrzebowania.<br>Na podstawie: www.nextpittsburgh.com<br>Wyjaśnij, dlaczego na lotnisku opisanym powyżej wykorzystuje się - oprócz<br>odnawialnego - także nieodnawialne źródło energii.<br>29.2.<br>0-1-2<br>30.<br>0-1<br>MGEP-R0_100</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 30. (0-1)<br>Wymagania ogólne<br>Wymagania szczegółowe<br>Poziom rozszerzony<br>I. Wiedza geograficzna</p>\n<ol><li>Identyfikowanie sieci powiązań […]</li></ol>\n<p>społecznych […] [i] gospodarczych […]<br>w przestrzeni geograficznej.<br>II. Umiejętności i stosowanie wiedzy<br>w praktyce</p>\n<ol><li>Analizowanie i wyjaśnianie zjawisk</li></ol>\n<p>i procesów geograficznych oraz<br>zróżnicowania przyrodniczego [i] społeczno-<br>-gospodarczego […] świata.</p>\n<ol><li>Wykorzystywanie zdobytej wiedzy</li></ol>\n<p>i umiejętności geograficznych w analizie<br>i ocenie przemian w przestrzeni<br>geograficznej.<br>Poziom rozszerzony<br>I.3) Zdający identyfikuje zależności<br>przyczynowo-skutkowe, funkcjonalne<br>i czasowe między elementami przestrzeni<br>geograficznej […].<br>Poziom podstawowy<br>XI.4) Zdający charakteryzuje zmiany<br>w strukturze zużycia energii,<br>z uwzględnieniem podziału na źródła<br>odnawialne i nieodnawialne […].<br>XI.6) Zdający dyskutuje na temat<br>pozytywnych i negatywnych skutków<br>stosowania odnawialnych i nieodnawialnych<br>źródeł energii.<br>Zasady oceniania<br>1 pkt - poprawne wyjaśnienie.<br>0 pkt - odpowiedź, która nie spełnia powyższego kryterium.<br>Przykładowe odpowiedzi</p>\n<ul><li>W przeciwieństwie do instalacji fotowoltaicznych generatory wykorzystujące gaz ziemny</li></ul>\n<p>mogą produkować energię przez cały czas, dzięki czemu możliwe staje się<br>funkcjonowanie lotniska.</p>\n<ul><li>Energetyka słoneczna jest uwarunkowana zmiennymi warunkami pogodowymi (zmianą</li></ul>\n<p>pory dnia), co uniemożliwia ciągłą produkcję energii elektrycznej.</p>","solutions":[{"source":"maturaonline","label":"matura-online.pl","kind":"text","html":"<p>Odpowiedź: W przeciwieństwie do instalacji fotowoltaicznych, generatory zasilane <strong>gazem ziemnym</strong> mogą produkować energię <strong>24/7 niezależnie od pogody i pory dnia</strong> — dzięki czemu możliwe jest <strong>ciągłe funkcjonowanie</strong> lotniska (zwłaszcza nocą, w pochmurne dni, w zimie). Fotowoltaika jest uzależniona od zmiennych warunków pogodowych i pory dnia → nie zapewnia ciągłej produkcji energii.</p>\n<p>Treść zadania (CKE)</p>\n<p>Zadanie 30. (0–1)</p>\n<p>Poniżej podano wybrane informacje o jednym z lotnisk w Stanach Zjednoczonych.</p>\n<p>Lotnisko w Pittsburghu (40°N, 80°W) korzysta z samowystarczalnego systemu energetycznego. System składa się z dziesięciu tysięcy paneli słonecznych oraz z pięciu generatorów, w których spala się gaz ziemny eksploatowany z lokalnych złóż. Wielkość produkowanej energii jest większa w przybliżeniu o 30% od maksymalnego zapotrzebowania.</p>\n<p>Wyjaśnij, dlaczego do systemu opisanym powyżej wykorzystuje się – oprócz odnawialnego – także nieodnawialne źródło energii.</p>\n<p>Co zrobić?</p>\n<p>Klucz: fotowoltaika ma ograniczenia czasowe:</p>\n<ul><li>Działa tylko w dzień (potrzebuje światła słonecznego).</li><li>Niska sprawność w pochmurne dni, zimą, w nocy.</li><li>Bez magazynów energii (baterie) — produkcja okresowa.</li></ul>\n<p>Dlaczego lotnisko potrzebuje energii 24/7:</p>\n<ul><li>Loty odbywają się dzień i noc.</li><li>Systemy bezpieczeństwa, oświetlenie pasów startowych, kontrola lotów, klimatyzacja terminala — non-stop.</li><li>Każda przerwa = zagrożenie bezpieczeństwa lotów.</li></ul>\n<p>Rola gazu ziemnego:</p>\n<ul><li>Generatory gazowe można uruchamiać w dowolnym momencie.</li><li>Stała produkcja energii niezależna od pogody.</li><li>Pittsburgh leży w basenie Marcellus — lokalne złoża gazu, tanio.</li></ul>\n<p>Konstrukcja odpowiedzi (1 pkt): powiąż zmienność OZE z potrzebą ciągłej produkcji energii dla lotniska.</p>\n<p>Punktacja CKE</p>\n<ul><li>1 pkt — poprawne wyjaśnienie odwołujące się do ciągłości produkcji energii.</li></ul>\n<p>Po co to umieć</p>\n<p>Mix energetyczny = łączenie różnych źródeł:</p>\n<ul><li>Bazowe (działają non-stop): jądrowa, gaz ziemny, węgiel.</li><li>Szczytowe (uruchamiane gdy potrzeba): hydro, gaz.</li><li>Zmienne (zależne od pogody): wiatr, słońce.</li></ul>\n<p>Praktyka: w nowoczesnym systemie OZE muszą być uzupełniane o stabilne źródła (gaz, jądrówka) lub magazyny energii (baterie, pompowanie wody). Sam OZE bez magazynów = niestabilność sieci.</p>"},{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedź</h4>\n<p>Panele słoneczne nie mogą produkować energii w nocy ani w pochmurne dni, więc lotnisko potrzebuje generatorów gazowych jako stałego, niezawodnego źródła energii zapewniającego ciągłość działania przez całą dobę i niezależnie od pogody.</p>\n<h4>Sposób 1 - Analiza ograniczeń energetyki słonecznej</h4>\n<p><strong>Krok 1: Zidentyfikuj charakter źródła odnawialnego.</strong></p>\n<p>Lotnisko korzysta z <strong>paneli fotowoltaicznych</strong> (PV). Produkcja energii elektrycznej przez panele słoneczne jest uzależniona od:</p>\n<ul><li><strong>pory dnia</strong> - w nocy produkcja = 0 (brak promieniowania słonecznego),</li><li><strong>zachmurzenia</strong> - w pochmurne dni produkcja drastycznie spada (nawet do 10-20% mocy nominalnej),</li><li><strong>pory roku</strong> - jesienią i zimą dzień jest krótszy, kąt padania promieni słonecznych mniejszy → mniej energii.</li></ul>\n<p>Pittsburgh leży na <strong>40°N</strong> - w strefie umiarkowanej, gdzie długość dnia zimą wynosi ok. 9-10 godzin, a zachmurzenie jest częste (klimat kontynentalny wilgotny, typ Dfa/Dfb).</p>\n<p><strong>Krok 2: Zidentyfikuj potrzebę lotniska.</strong></p>\n<p>Lotnisko to obiekt <strong>infrastruktury krytycznej</strong> - musi działać <strong>nieprzerwanie, 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu</strong>. Przerwa w dostawie energii zagroziłaby:</p>\n<ul><li>bezpieczeństwu lotów (kontrola ruchu lotniczego, oświetlenie pasa, sygnalizacja),</li><li>obsłudze pasażerów i bagażu.</li></ul>\n<p><strong>Krok 3: Wniosek.</strong></p>\n<p>Panele słoneczne <strong>nie mogą zagwarantować ciągłości dostaw energii</strong>. Generatory spalające gaz ziemny działają niezależnie od pory dnia i warunków pogodowych - stanowią <strong>stałe, niezawodne uzupełnienie</strong> systemu fotowoltaicznego.</p>\n<p><strong>Odpowiedź:</strong> Energetyka słoneczna jest przerywana (noc, zachmurzenie), a lotnisko wymaga ciągłego zasilania → konieczne jest nieodnawialne źródło energii jako backup.</p>\n<h4>Sposób 2 - Weryfikacja przez bilans energetyczny</h4>\n<p>Treść zadania podaje, że system produkuje <strong>o 30% więcej energii niż wynosi maksymalne zapotrzebowanie</strong> - ale to nie znaczy, że panele słoneczne wystarczają przez całą dobę.</p>\n<ul><li>Nadwyżka 30% dotyczy <strong>produkcji łącznej</strong> (panele + generatory razem), a nie samych paneli.</li><li>Panele produkują energię <strong>tylko w dzień</strong> - przy słonecznej pogodzie mogą pokrywać duże zapotrzebowanie w ciągu dnia, ale <strong>w nocy ich produkcja = 0</strong>.</li><li>Bez generatorów gazowych nocna produkcja z paneli byłaby zerowa - lotnisko musiałoby się wyłączyć lub polegać na zewnętrznej sieci (co zaprzecza idei <strong>samowystarczalności</strong>).</li></ul>\n<p>Wniosek potwierdzony: generatory gazowe są niezbędne dla <strong>całodobowej niezależności energetycznej</strong> lotniska.</p>\n<h4>Schemat oceniania CKE - ile punktów za co</h4>\n<blockquote>📋 <strong>Klucz CKE - schemat punktowania (zadanie 30, max 1 pkt):</strong><br>- <strong>1 pkt</strong> - poprawne wyjaśnienie odnoszące się do <strong>nieciągłości produkcji energii słonecznej</strong> (noc / zmienna pogoda / zachmurzenie) i <strong>konieczności zapewnienia ciągłego zasilania</strong> lotniska.<br>- <strong>0 pkt</strong> - odpowiedź ogólnikowa (np. &quot;bo jest tańszy&quot;, &quot;bo energia słoneczna nie wystarczy&quot; bez wyjaśnienia DLACZEGO), lub odpowiedź niezwiązana z treścią zadania.<br><br><strong>Akceptowane warianty sformułowań:</strong><br>- &quot;panele słoneczne nie produkują energii w nocy&quot;<br>- &quot;energetyka słoneczna jest uzależniona od pory dnia / warunków pogodowych&quot;<br>- &quot;w celu zapewnienia ciągłości produkcji energii&quot;<br>- &quot;generatory mogą działać przez całą dobę, niezależnie od pogody&quot;<br><br><strong>Wykluczone (0 pkt):</strong><br>- samo stwierdzenie &quot;energia słoneczna jest niewystarczająca&quot; - bez wskazania PRZYCZYNY (nieciągłości)<br>- odwoływanie się wyłącznie do kosztów lub wydajności bez powiązania z ciągłością produkcji</blockquote>\n<h4>Wzory i referencje</h4>\n<p>W tym zadaniu nie stosuje się wzorów matematycznych. Wystarczy wiedza z działów:</p>\n<blockquote>☀️ <strong>Energetyka słoneczna (fotowoltaika):</strong> Produkcja energii elektrycznej możliwa tylko przy nasłonecznieniu - zależna od kąta padania promieni słonecznych, pory dnia i zachmurzenia. Brak produkcji w nocy (ok. 12 h w zimie na 40°N) oraz przy dużym zachmurzeniu.</blockquote>\n<blockquote>🌍 <strong>Klimat Pittsburgha (40°N, wschodnia część USA):</strong> Klimat kontynentalny wilgotny (typ Dfa wg Köppena) - zimy chłodne i śnieżne, lata gorące, opady rozłożone równomiernie przez rok, częste zachmurzenie. Warunki niekorzystne dla samodzielnego oparcia się wyłącznie na fotowoltaice.</blockquote>\n<blockquote>🏭 <strong>Samowystarczalność energetyczna:</strong> System zdecentralizowany, niezależny od zewnętrznej sieci energetycznej - wymaga <strong>rezerwy mocy</strong> z dyspozycyjnego (sterownego) źródła energii, np. generatora gazowego lub elektrociepłowni.</blockquote>\n<h4>Dlaczego inne odpowiedzi są błędne</h4>\n<p>To zadanie otwarte - poniżej typowe błędne odpowiedzi uczniów:</p>\n<p>| Błędna odpowiedź | Dlaczego niewystarczająca |<br>| &quot;Bo energia słoneczna jest niewystarczająca&quot; | Ogólnik bez wskazania PRZYCZYNY - klucz wymaga wyjaśnienia, że chodzi o nieciągłość (noc, pogoda), nie o ilość |<br>| &quot;Bo gaz ziemny jest tańszy&quot; | Nie wyjaśnia, dlaczego konieczne jest używanie OBU źródeł jednocześnie - ekonomia tu nie jest kluczem |<br>| &quot;Bo panele słoneczne są mniej wydajne&quot; | Myli wydajność z dostępnością - nawet bardzo wydajne panele nie działają w nocy |<br>| &quot;Żeby produkować więcej energii na zapas&quot; | Myli nadwyżkę produkcji (30%) z potrzebą ciągłości - nadwyżka dotyczy łącznej produkcji systemu, nie samych paneli |</p>\n<h4>Typowe pułapki i uwaga</h4>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga 1:</strong> Uczniowie często piszą &quot;bo energia słoneczna nie wystarczy&quot; - to za mało! Klucz CKE wymaga wyjaśnienia MECHANIZMU: nieciągłość produkcji (noc / zachmurzenie). Napisz to słowo: <strong>ciągłość</strong> lub <strong>nieprzerwaność</strong>.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga 2:</strong> Nie myśl kategoriami kosztów ani efektywności - to zadanie dotyczy <strong>niezawodności i ciągłości zasilania</strong>. Lotnisko nie może sobie pozwolić na żadną przerwę w dostawie prądu.</blockquote>\n<blockquote>⚠️ <strong>Uwaga 3:</strong> Informacja o nadwyżce 30% to <strong>pułapka</strong> - mogłoby się wydawać, że system ma &quot;za dużo&quot; energii i generatory nie są potrzebne. Pamiętaj jednak, że ta nadwyżka dotyczy całego systemu łącznie, a nie tylko paneli słonecznych w nocy.</blockquote>"}]}