Кіріспе
Электр қуатын өндіру өлшемі
Таза қуат коэффициенті – белгілі бір уақыт кезеңіндегі нақты электр энергиясының шығысы мен сол кезеңдегі теориялық максималды электр энергиясының шығысы арасындағы бірліксіз қатынас. Белгілі бір орналымның теориялық максималды энергия шығысы, оның тиісті кезеңде толық номиналды қуатымен үздіксіз жұмыс істеуінен туындайтын энергия шығысы ретінде анықталады. Қуат коэффициенті кез келген электр энергиясын өндіретін орналым үшін есептелуі мүмкін, мысалы, отынды тұтынатын электр станциясы немесе жел, күн немесе су электр станциялары сияқты жаңаруға қабілетті энергияны пайдаланатын орналымдар. Осындай орналымдардың кез келген класы үшін орташа қуат коэффициенті анықталуы мүмкін және электр энергиясын өндірудің әртүрлі түрлерін салыстыру үшін қолданылуы мүмкін. Осы кезеңдегі нақты энергия шығысы және қуат коэффициенті әртүрлі факторларға байланысты айтарлықтай өзгеруі мүмкін. Қуат коэффициенті ешқашан қолжетімділік коэффициентінен немесе кезең ішіндегі жұмыс уақытынан аспауы керек. Жұмыс уақыты, мысалы, сенімділік мәселелеріне және жоспарлы немесе жоспардан тыс техникалық қызмет көрсетуге байланысты қысқаруы мүмкін. Басқа факторларға орналымның конструкциясы, орналасқан жері, электр энергиясын өндіру түрі, сондай-ақ қолданылатын отын немесе жаңаруға қабілетті энергия үшін жергілікті ауа-райы жағдайлары жатады. Бұдан өзге, қуат коэффициенті реттеуші шектеулерге және нарықтық күштерге тәуелді болуы мүмкін, бұл отынды сатып алуға және электр энергиясын сатуға әсер етуі мүмкін. Қуат коэффициенті көбінесе бір жылдық мерзімде есептеледі, бұл көптеген уақытша ауытқуларды орташалайды. Дегенмен, маусымдық ауытқуларды түсіну үшін оны бір айға есептеуге болады. Сонымен қатар, қуат көзінің өмірлік циклі бойына, жұмыс істеп тұрған кезде де, қызметтен шыққаннан кейін де есептеуге болады. Қуат коэффициентін толық жүктеме сағаттарына айналдырып есептеуге болады.
Ядролық электр станциясы
Ядролық электр станциялары қуат коэффициенттерінің ең жоғары деңгейінде болады, идеалды жағдайда тек қолжетімділік коэффициентімен, яғни техникалық қызмет көрсету және отын толықтырумен ғана төмендейді. АҚШ-тағы ең ірі ядролық электр станциясы – Пало-Верде ядролық электр станциясы, оның үш реакторының жалпы қуаты 3942 МВт құрайды. 2010 жылы оның жылдық өндірісі 31 200 000 МВт·сағ болды, бұл қуат коэффициентіне әкелді:
Пало-Верде станциясының үш реакторының әрқайсысы 18 ай сайын отынмен толықтырылады, көктем және күз айларында бір реттен. 2014 жылы отын толықтыру жұмысы рекордтық 28 күнде аяқталды, бұл 2010 жылғы қуат коэффициентіне сәйкес келетін 35 күндік тоқтау мерзімінен кем. 2019 жылы Прери Айленд-1 АҚШ-тағы ең жоғары коэффициентке ие болған станция болып, тіпті 104,4%-ға жетті.
Жел электр станциясы
Даниялық "Horns Rev 2" теңіздік жел электр станциясының номиналды қуаты 209,3 МВт құрайды. Ол іске қосылғаны 7 жылдан бері 6416 ГВт/сағ өндірді, яғни орташа жылдық өндірісі 875 ГВт/сағ және қуат коэффициенті: Қуат коэффициенті төмен жерлер жел электр станциялары үшін де тиімді болуы мүмкін, мысалы, Норвегияда салынып жатқан 1 ГВт құрылыс алаңындағы "Fosen Vind" жобасының күтілетін қуат коэффициенті 39% құрайды. Тиімділікті есептеулерге маусымдық факторлар әсер етуі мүмкін. Мысалы, Финляндияда қыстың суық айларында қуат коэффициенті шілде айымен салыстырғанда екі еседен астам болады. Финляндиядағы жылдық орташа көрсеткіш 29,5% болса, АҚШ-тың 2013-2016 жылдар аралығындағы жылдық қуат коэффициенттері 32,2%-дан 34,7%-ға дейін ауытқиды. Жел турбинасының қуат коэффициенті нақты өндірісті мүмкін өндіріспен салыстырады, сондықтан ол 16/27 (59,3%) Betz коэффициентімен байланысты емес, ол желдегі энергияның өндірілімін және қолданылуын шектейді.
Sites with lower capacity factors may be deemed feasible for wind farms, for example the onshore 1 GW Fosen Vind which is under construction in Norway has a projected capacity factor of 39%. Feasibility calculations may be affected by seasonality. For example in Finland, capacity factor during the cold winter months is more than double compared to July. While the annual average in Finland is 29.5%, while United States annual capacity factors from 2013 through 2016 range from 32.2% to 34.7%. Since the capacity factor of a wind turbine measures actual production relative to possible production, it is unrelated to Betz's coefficient of 16/27 59.3%, which limits production vs. energy available in the wind.
Дүниежүзі бойынша
Ядролық энергия 88,7% (2006-2012 жылдар аралығындағы АҚШ электр станцияларының орташа көрсеткіші). Су электр станциялары, әлемдік орташа көрсеткіш 44%, судың қолжетімділігіне байланысты 10%-дан 99%-ға дейін (су жинау тоғандары арқылы реттелуімен немесе реттелмей). Жел электр станциялары 20-40%. Испаниядағы күн энергиясын шоғырландыратын электр станциялары (CSP) сақтағышпен және табиғи газбен қосымша 63%, Калифорнияда 33%. Германиядағы фотоэлектрлік күн энергиясы 10%, Аризонада 19%, Массачусетс штатында 13,35% (2018 жылғы шілдеге дейінгі 8 жылдық орташа көрсеткіш).