Энергияны таза экологиялық әдіспен алу

Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 19 бет
Таңдаулыға:

Жоспары:

1. Кіріспе:

Энергияны таза экологиялық әдіспен алу. Жел энергетикасы. Күн энергиясын алу. Су энергетикасы

2. Негізгі бөлім:

2. 1. Қазақстанда электр энергетикасының дамуының негізгі кезеңдері

2. 2. Жел энергетикасының түрлері және оның қолданыстағы орны

2. 3. Су энергетикасының өндірістегі орны

2. 4. Күн энергиясын қорлары және оны қолдану салалары

3. Қорытынды

4. Пайдаланған әдебиеттер

Кіріспе

Энергияның физикалық түсүнігін басқа, экономикалық, техникалық, саяси, экологиялық және тағы басқа да түсініктері бар.

Адамзатқа энергия қажет және жыл сайын оның қажеттілігі артуда. Бірақ традициялды табиғи отындардың (мұнай, газ, көмір т. б. ) қоры шексіз емес. Көбейткіш-реакторларда плутонийді пайда қылатын уран мен торий-ядролық отындардың де қоры шексіз емес. Термоядерлық отынның - сутегінің қоры шексіз болғанымен, бірақ адамның басқаруымен жүретін термоядерлық реакциялар жүзеге асырылған жоқ және де қашан жүзеге асырылатыны белгісіз. Тығырықтан шығудың екі жолы бар: энергоресурстарды экономды жұмсау және традициялды емес жаңартылатын энергия қорларын қолдану.

Бұл ғылыми жобада электр энергиясы көзінің альтернативті түрлері қарастырылады. Жер астынан алынатын отын түрлерінің азаю салдарынын жаңартылып отыратын энергия түрлері қолдануда - бұл энергия формалары өзінің жиналған қорымен шектелмеген. Осындай типті энергияның қолдануы энергия қорының азаюына әкелмейтінін білдіреді.

Жобаның мақсаты - ауыл шаруашылығында қолдануға болатын үй жануарларының қилары, құс саңғырығы анаэробты жағдайда ашыған кезде бөлініп шығатын биогаздардың энергиясының мөлшерін есептеп, оны электр энергиясына айналдырудың жолдарын қарастыру.

Ғылыми жобада қарастырылған энергияны түрлендіру схемасын «экоэнергетика» деп атауға болады, бұл термин қоршаған ортаны ластамай таза энергияны пайда қылатын әдістеді білдіреді. Ауыл шаруашылығында қажет органикалық тыңайтқыштардың пайда болуы, табиғи жағдайда өсімдіктермен жақсы өндірілетін көмірқышқыл газының пайда болуы электр энергиясын биогаздардан алуға деген сөзге қолдау береді.

Қазақстан электр энергетикасының дамуының негiзгi кезеңдері

Жалпы электр станциялары қуатының артуына, электр қуатының өндiрiлуiне, экономиканы электрлендiру деңгейiне жасалған талдау негiзiнде кеңестiк дәуiрдегi Қазақстан электр энергетикасының даму жолын негiзгi үш кезеңге бөлуге болады:

Бiрiншi кезең 1918 - 45 жылдарды қамтиды, бұл кезеңде сол уақыттың өлшемi бойынша iрi электр станциялары салынып, алғашқы энергетикалық тораптар пайда болды.
Екiншi кезеңде (1946 - 58 ж. ) аймақтық электр станцияларында электр қуатын бiр орталықтан өндiру күрт артты, алғашқы энергетикалық жүйелер құрылды.
Үшiншi кезеңде (1959 - 90 ж. ) республиканың энергетикалық базасы жедел қарқынмен дамып, аймақтық энергетикалық жүйе қалыптасты.

Сөйтiп, Қазақстан өзiнiң электр қуаты жөнiндегi мұқтаждарын толық қамтамасыз ететiн әрi оны өзге елдерге шығаратын ахуалға жеттi. Бұл кезеңде Алматыда, Қарағандыда, Петропавлда, Жамбылда, Шымкентте, Павлодарда iрi аймақтық су электр станциялары (АСЭС) салынды. Ертiс өзенінде Өскемен және Бұқтарма су электр станциялары (СЭС), Iледе Қапшағай СЭС-i жұмыс iстедi. Аса iрi Ақсу АСЭС-ы Екiбастұз кенiшiнiң арзан көмiрiн пайдаланды.

1990 ж. КСРО экономикасының құлдырауы қарсаңында республика электр станцияларының қуаты 18 млн. кВт-тан асты, ал Қазақстанның жалпы электр энергиясын тұтынуы 104, 8 млрд. кВт/сағатты құрады, оның 87, 4 кВт/сағаты меншiктi электр станцияларында өндiрiлдi.

1990 ж республикада 131, 5 млн. т көмiр, 25, 5 млн. т мұнай мен газ конденсаты және 6, 8 млрд. м3 газ өндiрiлдi. Өндiрiлген көмiр мен мұнайдың едәуiр бөлiгi республикадан тысқары шығарылды.

1990 ж. басқа елдерге 10 млн. т кокстелетiн және 46, 6 млн. т энергет. көмiр (42, 9%), 21 млн. т мұнай мен газ конденсаты (82, 4%) шығарылды. Республиканың отын балансындағы газдың үлесi 15% болды.

1990 ж. республиканың ұлттық табысындағы үлестi энергия сыйымдылығы 1 сомға шаққанда 4, 01 кг болды, мұның өзi өзге одақтас республикалармен салыстырғанда 28%-ға көп.

Қазақстан электр энергетикасы 1991 жылдан дағдарысты жағдайды бастан кешiрдi. Республиканың қолданыстағы энергетикалық қуаты 1990 жылдың басында 17000 мВт-қа жуық болса, 1998 ж. ортасына қарай бұл қуат 1 мВт-қа дейiн қысқарды.

2000 жылдың қорытындысы бойынша электр қуатын тұтыну көрсеткiшi 8560 мВт-қа дейiн төмендедi. Қазақстан энергия өндiрушi қуаттардың тапшылығы және артық электр қуаты бар аймақтардан оны жеткiзе алатын электр желiсiнiң жоқтығы себептi оңтүстік және батыс аймақтар үшiн электр қуатын сырттан алды.

ҚР Үкiметi 1996 ж. электр энергетикасының қуат өндiрушi және электр тораптары активтерiне мемлекеттік монополияны реформалау, сөйтiп электр қуатының бәсекелi рыногiн жасау қажеттiгi туралы шешiм қабылдады. Осы мақсатта электр энергетикасын құрылымдық жағынан қайта құрудың үкiметтiк бағдарламасы әзiрлендi. Бұл бағдарламаны iске асыру электр энергетикасының бәсекелi бөлiгiн (электр қуатын өндiру және оны тұтыну) табиғи монополистерден ажыратып алу (электр энергиясын беру және бөлу) қамтамасыз етiлдi. Iрi электр ст-лары (МАЭС) инвесторларға сатылды, ал аймақтық жылу электр станциялары (ЖЭО) жергiлiктi басқару органдарының меншiгiне берiлдi. 1120, 500 және 220 кВ кернеулi негiзгi тораптардың активтерi негiзiнде Электр тораптарын басқару жөнiндегi қазақстандық компания («КЕGOC» ААҚ), 110 - 35, 6 - 10 және 0, 4 кВ кернеулi аймақтық электр тораптары негiзiнде бөлу электр тораптық акционерлік компаниялары (АЭК АҚ) құрылды.

Қазақстан энергетикасын дамытудың 1997-2000 жылдарға арналған бағдарламасы

Бұл саланы одан әрi дамытудың 1997 - 2000 жылдарға арналған бағдарламасында электр қуаты рыногiн ұйымдастырудың мынадай үлгiлерi көзделдi:

ақырғы тұтынушыға жеткiзiлетiн электр қуатының бағасы бойынша бәсеке;
бiрыңғай электр қуаты рыногiнiң екi деңгейде (көтерме сауда және бөлшек сауда) болуы;
электр қуатымен сауда жасауды ұйымдастыру;
рынок субъектiлерiнiң аймақаралық («КЕGOC» ААҚ), аймақтық және жергiлiктi (БЭК-тер) деңгейдегi тораптар бойынша электр қуатын тарату және бөлу қызметтерiн көрсету жөнiнде шарттар жасасу.

Осы үлгiнiң енгiзiлуi екi жақты мерзiмдi келiсiмшарттар рыногiн құруға мүмкiндiк бердi. Бiр орталықтан диспетчерлiк басқару жүйесi қайта құрылды, ол электр қуатын бәсекелi (электр қуатын өндiру мен тұтыну) және монополиялы (электр қуатын тарату және бөлу) бөлiктерiнiң бөлiнiсi жағдайында жұмыс iстеуге бейiмделдi, сондай-ақ, электр қуатының сапалық көрсеткiштерi, атап айтқанда, электр тогының жиiлiгi жақсартылды.

Электр энергетикасы секторын реформалау бағдарламасын дәйектiлiкпен iске асыру нәтижесiнде 2000 жылдан бастап оң өзгерiстерге қол жеткiзiлдi: екi жақты мерзiмдiк (форвардтық) келiсiмшарттар рыногi құрылып, жұмыс iстей бастады.

Қазақстанның электр энергетикасы секторының бастапқы экспорттық әлеуетi 2001 жылдың басында 500 - 1000 мВт деп бағаланды. Мыс., Екiбастұз АЭС компаниясы 2001 жылдан Ресейге (Омбы қаласының маңына) 300 мВт электр қуатын экспортқа шығара бастады.

2030 ж-ға дейiн электр энергетикасын дамыту бағдарламасы шеңберiнде Қазақстанның электр энергетикасы жөнiнен тәуелсiздiгiн қамтамасыз етудiң 2005 жылға дейiнгi жоспары әзiрлендi.

Нарықтық экономика жағдайында электр энергетикасы секторындағы табиғи монополияның барлық құрылымдары уәкiлеттi орган (Энергетика және табиғи ресурстар министрлігі) тарапынан мемлекеттік бақылауға алынған. Электр қуатын тарату және бөлу жөнiндегi тарифтердi ҚР-ның Табиғи монополияларды реттеу және бәсекелестiктi қорғау жөнiндегi агенттiгi реттеп отырады. 2000 ж. 1 сәуiрде Тарифтер жөнiндегi бөлiмшеаралық комиссия «КЕGOC» ААҚ-ның аймақаралық деңгейдегi электр тораптары бойынша электр қуатын тарату жөнiндегi қызмет көрсетуiне арналған тарифтi есептеудiң жаңа әдiстемесiн қолданысқа енгiздi.

Электр энергетикасы секторындағы реформаларды тереңдетудiң 2000 жылдан басталған кезектi кезеңi Республиканың электр қуатының көтерме сауда рыногiн жетiлдiру тұжырымдамасына негiзделдi. Бұл тұжырымдамаға сәйкес электр қуаты рыногiнiң қазақстандық операторы құрылды, оған электр қуатын өндiру мен тұтыну процестерiн нарықтық жолмен басқару мiндетi жүктелген.

1. 1. Жел энергиясы

Жел энергетикасы - жел энергиясын механикалық, жылу немесе электр энергиясына түрлендірудің теориялық негіздерін, әдістері мен техникалық құралдарын жасаумен айналысатын энергетиканың саласы. Ол жел энергиясын халық шаруашылығына ұтымды пайдалану мүмкіндіктерін қарастырады. Елімізде арзан электр энергия көздерін іздеу мақсатында, “Қазақстанда 2030 жылға дейін электр энергиясын өндіруді дамыту туралы” мемлекеттік бағдарламаға сәйкес, жел күшімен өндіретін электр энергиясы қуатын халық шаруашылығына қолданудың тиімді жолдары қарастырылуда. Қазақстанда жел күшімен алынатын электр энергиясы қуатын кеңінен және мол өндіруге болады. Республикамыздың барлық өңірлерінде жел қуаты жеткілікті. Жел энергиясының басқа энергия көздерінен экологилық және экономикалық артықшылықтары көп. Жел энергетикасы қондырғыларының технологиясын жетілдіру арқылы оның тиімділігін арттыруға болады. Жел энергиясын тұрақты пайдалану үшін жел энергетикасы қондырғыларын басқа энергия көздерімен кешенді түрде ұштастыру қажет. Республиканың шығыс, оңтүстік-шығыс, оңтүстік аймақтарында су электр станциялары мен жел электр станцияларын біріктіріп электр энергиясын өндіру өте тиімді. Қыс айларында жел күші көбейсе, жаз айларында азаяды, ал су керісінше, қыс айларында азайса, жаз айларында көбейеді. Сөйтіп, энергия өндіруді біршама тұрақтандыруға болады. Алматы облысының Қытаймен шекаралас аймағындағы 40-ендікте Еуразия мегабассейніндегі орасан зор ауа массасының көлемі ауысатын Орталық Азиядағы “жел полюсі” деп аталатын Жетісу қақпасындағы желдің қуаты мол. Ол екі таудың ең тар жеріндегі (ені 10 - 12 км, ұзындығы 80 км) табиғи “аэродинамикалық құбыр” болып табылады. Қақпа Қазақстанның Балқаш - Алакөл ойпатын Қытайдың Ебінұр ойпатымен жалғастырады. Осы жердегі жел ерекшеліктерін зерттеу нәтижесінде оның электр энергиясын өндіруге өте тиімді екені анықталды. Қыс кезінде желдің соғатын бағыты оңтүстік, оңтүстік-шығыстан болса, жаз айларында солтүстік, солтүстік-батыстан соғады. Желдің орташа жылдамдығы 6, 8 - 7, 8 м/с, ал жел электр станциялары 4 - 5 м/с-тан бастап энергия бере бастайды. Желдің қарама-қарсы бағытқа өзгеруі сирек болуына байланысты мұнда турбиналы ротор типті жел қондырғысын орнату тиімді. Желдің жалпы қуаты 5000 МВт-тан астам деп болжануда. Бұл өте зор энергия көзі, әрі көмір мен мұнайды, газды үнемдеуге және, әсіресе, қоршаған ортаны ластанудан сақтап қалуға мүмкіндік береді.

Біз ауалық мұхиттың түбінде-желдер әлемінде өмір сүреміз. Қозғалыстағы ауалық масалардың энергиясы орасан көп. Жел энергиясының қоры, ғаламшарымыздағы барлық өзендердің гидроэнергияларының қорынан жүз есе көп. Біз тұратын ауалық мұхитта тынышты емес. Біздің мемлекетіміздің төңірегінде соғатын желдер, елімізді электрэнергиясымен қамтамасыздандырады. Еліміздегі климаттық жағдайлар жел энергетикасының дамытуға қолайлы.

Әр түрлі авторлардың бағалауынша Жер бетіндегі жел энергиясының потенциялы 1200 ТВт дейін жетеді, бірақ осы потенциалды қолдануға Жер бетінің әр төңірегінде біркелкі емес. Вертикаль қимадан өтетін жел қозғалысының қуаты, энергияны түрлендіруге жеткілікті болу үшін 20-30 м биіктікте желдің жылдық орташа жылдамдығы көп болуы қажет. Жел қозғалысының орташа жылдық меншікті қуаты 500Вт/м ² -қа (желдің жылдамдығы 7 м/с ) жететін жерде орнатылған жел энергетикалық құрылғы 500 Вт/м ² -тың 175-ін ғана электр энергиясына түрлендіреді.

Жел қозғалысының энергиясы жел жылдамдығының үшінші дәрежесіне пропорционал. Бірақ, идеалды құрылғының көмегіменде бұл энергияны толығымен электр энергиясына айналдыруға мүмкіндік жоқ. Жел қозғалысының энергиясын пайдалы қолдану коэффициенті(ПҚК), теориялық есептеулер бойынша 59, 3% құрайды. Басылымға шыққан мәліміттер бойынша, практикада жел энергиясының ең үлкен ПҚК-і реалды жел агрегатында жуықтап алғанда 50% жақын болады, бірақ бұл тек қана проектіде қарастырылған желдің оптималды жылдамдықтарында ғана. Одан басқа, жел қозғалысының энергиясының бір бөлігі механикалық энергия электр энергиясына түрленген кезде жоғалады, оның ПӘК-і 75-95%. Осының барлығын ескере отырып, реалды агрегат проектіде қарастырылған тұрақты жылдамдықтар диапозонында жұмыс істесе ғана, желдік агрегаттың меншікті электрлік қуаты жел қозғалысының қуатының 30-40%-ын құрайды. Бірақ кей-бір кезде, желдің жылдамдығы есептелген жылдамдықтардың шектерінен шығып кетеді. Бір жағдайда желдің жылдамдығы тым төмен болады, бұл жағдай да жел агрегаты жұмыс істей алмайды. Екінші жағдайда желдің жылдамдығы тым көп болады, бұл жағдайда агрегат істен шығып қалмау үшін оны тоқтатуға тура келеді. Егер желдің жылдамдығы номиналды жылдамдықтың мәнінен асса, генератордың номиналды қуатынан аспау үшін, желдің механикалық энергиясының барлығы қолданылмайды. Осы фактілердің барлығын ескере отырып жыл бойындағы электр энергиясының меншікіті шығарылуы жел энергиясының 15-30% -ын құрайды.

Жел агрегатының жұмыс істеу схемасы төмендегідей жасалған. Жел донғалағы динамо-машинаны-электр тогының генераторын қозғалысқа келтіреді. Бұл біруақытта параллель жалғанған аккумуляторлар батареясын зарядтайды. Аккумуляторлық батареялардың клеммаларындағы кернеу генератодың клеммаларындағы кернеуден азайғанда батарея автоматты түрде генраторға жалғанады да, керісінше жағдайда ағытылады.

Қазіргі кезде жел электрагрегаттары электр тогымен мұнайшыларды қамтамасыздандырады; олар жетуге қиын жерлерде жұмыс істейді, алыс аралдарда, Арктикада және үлкен халық топтары тұратын жерлерден алыс орналасқан мыңдаған ауылшаруашылдық фермаларда да жұмыс істейді. Мэн штатында тұратын американец Генри клюз екі мачта құрып оған екі жел двигателімен генераторларды орналастырды. әр-біреуі 6В, 60В және 2В-тан тұратын 20 аккумулятор оған желсіз күні жұмыс істейді, ал бензин двигателі оған резерв ретінде тұрады. Бір айда Клюз жел агрегаттарынан 250кВт*сағ энергия алады; бұл оған барлық шаруашылығын жарықтандыруға және электр аппаратураны(телевизо, тоңазытқыш т. б. ) жұмыс істетуге жетеді.

Жел электрлік агрегаттарды кеңінен қолайлы жағдайларда қолдануға олардың қымбаттылығы кедергі жасайды

Қазіргі заманда жел электрлік генераторлардың әр-түрлі прототиптері шығарылған.

Құрылғыны проектілеуде ең үлкен қиыншылық ол кез келген желдің жылдамдығында пропеллердің айналу жиілігі біркелкі болуы тиіс. Өйткені генераторды желіге қосқанда ол жиілігі 60 немсе 50 Гц айнымалы ток тудыру керек. Сондықтан лопасттердің көлбеулік бұрышы реттеліп отырулы тиіс:жел күшті болғанда бұл бұрыш сүйірірек болуы тиіс, жел қозғалысы әлсіздеу болғанда бұл бұрыш арту керек. Лопасттерді реттеумен қатар генератор мачтада желге қарсы автоматты түрде айнауы тиіс.

1. 2 Су энергиясы

Су энергетикасы - энергетиканың су қорларының қуатын пайдаланумен айналысатын саласы. Алғашқы су энергиясы диірмендердің, станоктардың, балғалардың, ауа үрлегіштердің, т. б. жұмыс машиналарының жетектерінде пайдаланылды. Гидравликалық турбина, электр машинасы жасалып, электр энергиясын едәуір қашықтыққа жеткізу тәсілі табылғаннан кейін, сондай-ақ су энергиясын су электр стансаларында (СЭС) электр энергиясына түрлендіру жолының жетілдірілуіне байланысты су энергетикасы электр энергетикасының бір бағыты ретінде дамыды. СЭС - жылу электр стансаларына қарағанда жылдам реттелетін, икемді энергетикалық қондырғы. Олардың жиілікті реттеуде, қосымша жүктемелерді атқаруда және энергетикалық жүйенің апаттық қорын қамтамасыз етуде тиімділігі жоғары. Қазақстандағы су энергетикасы құрылысы 1928 жылы Лениногорск қаласының маңында, Громатуха өзенінде Жоғарғы Хариуз СЭС-і іске қосылғаннан басталды. Қазақстан өзендерінің су энергетикалық жылдық қорлары 162, 9 млрд. кВт сағ. болып бағаланады. Соның ішінде техникалық тұрғыдан пайдалануға болатыны 62 млрд. кВт сағ. Оңтүстік-шығыс Қазақстанның су энергетикасы қорлары негізінен Қле өзені және Балқаш көлі мен Алакөлдің шығыс бөлігі алаптарында орналасқан. Оңтүстік Қазақстан аумағындағы Сырдария, Талас, Шу, т. б. өзендерінің қосынды энергетикалық потенциалы 23, 2 млрд. кВт сағатқа тең. Солтүстік және Орталық Қазақстанда су энергетикасы қорларының негізгі үлесі Есіл өзенінде, Торғай үстіртіндегі өзендер тобында және Теңіз бен Қарасор көлдері алабында шоғырланған. Олардың үлесіне республикадағы су энергетикалық қордың шамамен 3 млрд. кВт сағаты тиеді (1, 7%) . Батыс Қазақстан аумағындағы Жайық, Жем (Ембі), т. б. өзендердің су энергетикалық потенциалдары 2, 8 млрд. кВт сағ. деп бағаланады. Қазіргі кезде Қазақстан СЭС-терінің қуаты 2270 МВт-қа тең. Оларда жылына 8, 32 млрд. кВт сағ. электр энергиясы өндіріледі.

Ағындагы судың энергиясы көп мыңжылдықтар бойы адамзатқа қызмет етеді. Оның Жердегі қоры орасан көп. Күннен келетін энергияның біраз мөлшерін жұтатын, Әлем мұхиты аккумулятор ретінде қызмет етеді. Мұнда толлқындар, толықсумен пен қайтулар және алып мұхиттық ағындар пайда болады. Мұхиттар мен теңіздерге суын әкелетін қуатты өзендер туады. Адамзат энергия қорын іздеу жолында осындай энергия түрін шет қалдырмағандығы да түсінікті. Адамзат ең алғаш өзендер энергиясын қолдануға үйренді.

Қазіргі кездегі су үлкен жылдамдықпен турбиналардығы лопастеріне бағытталады. Судың механикалық энергиясы турбина бойымен генраторға беріледі және мұнда ол электр энергиясына айналады. Қуаты бойынша кішкентай (қуаты 0, 2 Мвт-тан бастап), кішкене (2 Мвт-тан), орташа (20 Мвт-қа дейін) және үлкен (20 Мв-тан үлкен) . Судың ағу жылдамдығы бөлудің екінші критериі.

ГЭС-ді құруға өте көп шығындар кетеді. Бірақ ол шығын компенсацияланады. Қазіргі замандағы жоғарлы инженерлі деңгейде проектілендірілген ГЭС-тердің қуаты 100 МВт-ты асады, ал олардың ПӘК-і 95%-ды құрайды.

Турбина - энергетикалық ең пайдалы машина, өйткені су өзінің ілгерілмелі қозғаласан оңай айналмалы қозғалысқа аустырады.

Қоршаған ортаның ластанбауы, эксплуатацияның қарапайымдылығы және табиғаттың өзімен орнына келетін энергия қоры ерекшеліктері. Бірақ үлкен гидроэлектростанцияға плотинаны құру өте күрделі есеп болып шықты. Қуатты гидротурбиналарды айналдыру үшін плотинаның артында өте көп су жинау керек. Египеттік пирамидаларды құруға жұмсалған материал мен салыстырғанда плотнаны құруға қажет материал орасан көп.

Сондықтан ХХ ғасырда бірнеше ғана салынды.

Бірақ адамзатқ жердің гидроэнергетикалық потенциалын аз ғана бөлігін қолдануда. Жыл сайын жаңбірден, қар еруінен теңіздерге ағатын су ағынндары қолданусыз қалады.

1. 3. Күн энергиясын алу

Энергия тұтыну адамзат тіршілігінің міндетті шарты болып табылады. Сондықтан адамдар ертеден күн энергиясын тиімді пайдалану жолдарын қарастырды. 1839 жылы Александр Эдмон Беккерель фотогальваникалық әсерді ашты. 44 жылдан соң Чарльз Фриттс күн энергиясын қолданатын алғашқы құрылғыны құрастырды. 1883 жыл күн энергетикасы дәуірінің туған жылы болып есептеледі.

Қазiргi заманғы қоғамда мемлекеттердiң индустриялық дамуының деңгейi олардың ресурстық мүмкiндiктерiмен және технологиялық қайта өңдеудiң төменгi деңгейлi өнiм өндiру мөлшерiмен ғана емес, технологиялық тұрғыдан ғылымды қажетсiнетiн, озық салалардың даму дәрежесiмен де анықталады.

90-жылдардың басынан бастап энергетикалық және экологиялық проблемалардың өсуiне байланысты экономикалық жағынан дамыған мемлекеттердiң үкiметтерi күн энергетикасын дамытуға елеулi қаржы сала бастады.

Көптеген сарапшылар 2010 - 2020 жылдары көмiрсутегi шикiзатын ұсынудың төмендеуi байқалатынын болжайды. Осының салдарынан 2025 жылға қарай әлемдiк энергетикалық теңгерiмдегi энергияның жаңғыртылатын көздерiнiң үлесi қазiргi 5%-дан 10%-ға дейiн, ал 2050 жылға қарай 50%-ға дейiн өседi, 2010 жылға қарай ЕО елдерiнде бұл үлес 12%-ға дейiн (2000 жылғы 6%-ға қарағанда), ал жалпы электр энергиясы өндiрiсiнде 22%-ға дейiн ұлғаяды. Қазiргi заманғы күн фотоэнергетикасы қуаттылығы соңғы жылдары бұрын-соңды болмаған жылдамдықпен жылына 30-40%-ға өсiп отырған гетероқұрылымдар негiзiнде кремний фотоэлементтерiне негiзделедi. Әлемде жалпы алғанда күн фотоэнергетикасының қондырғылары қазiр жылына бiр гигаватт энергия өндiредi. 2003 жылға қарай болжанып отырғандай, бұл сан 200 гигаватқа дейiн өседi.

Күн үлкен энергия қорына ие, жылына жер бетіне түсетін күн энергиясы 7, 5*1017 кВт/сағ. Күн энергиясының маңызды артықшылықтарының бірі қоршаған ортаға қауіпсіздігі және арнайы жеткізу құралдарының қажет еместігі болып табылады.

Сонымен қатар оның кемшіліктері де бар, күн энергиясын алудың тұрақсыздығы. Күн жүйелері түнде жұмыстамайды, ал кешке және таңертең станция тиімділігі бірнеше есеге төмендейді.

Күн батареялары - күн энергиясын тікелей электр энергиясына айналдыратын жартылай өткізгіш құрылғы. Қазіргі уақытта көбінесе фотоэлектрлік түрлендіргіш кеңінен қолданылады. Фотоэлектрлік түрлендіргіште энергияның бір түрден екінші түрге ауысуы біртекті емес жартылай өткізгіш құрылғыларда күн сәулесінің әсерінен пайда болатын фотовольттық әсерге негізделген. Түрлендірудің тиімділігі жартылай өткізгіш элементтің электрофизикалық сипаттамасына, түрлендіргіштің оптикалық қасиеттеріне байланысты.