Коэффициент использования установленной мощности (сокращённо КИУМ) в электроэнергетике — это отношение произведённой за период электроэнергии к максимально возможной выработке за тот же период (если генерирующий объект работает на полной мощности круглосуточно, без остановок).
КИУМ российской энергосистемы составляет примерно 50%, то есть генерирующие объекты работают в среднем половину времени. Это нормальный, характерный для многих стран показатель, поскольку 1) не все электростанции «умеют» работать постоянно и «на всю катушку» и 2) потребление энергии неравномерно — выработку нужно понижать и повышать, и иметь в системе резерв.
Традиционно самый высокий КИУМ демонстрируют атомные электростанции. У них низкая маневренность, поэтому они работают в режиме так называемой базовой нагрузки, то есть, можно сказать, постоянно. 80-90% — нормальный показатель для атомных станций. КИУМ электростанций концерна Росэнергоатом в 2014 году составил 81,6%, в США атомная энергетика в 2015 показала даже 92,3%.
В тепловой генерации на основе угля и газа КИУМ может варьироваться очень сильно в зависимости от структуры энергетики, цен на сырьё и спроса на электроэнергию в экономике.
Исторически, угольное электростанции, обладающие также низкой маневренностью, относились к базовым мощностям и работали с высоким КИУМ. Сегодня, например, в США коэффициент использования мощности угольных электростанций упал до 54,7% (в 2008 он составлял 73%), а парогазовые электростанции стали работать с более высоким КИУМ, чем угольные (55,9%). Снижение загрузки угольных электростанций также отмечается в Индии и Китае в связи с переизбытком построенных мощностей.
Коэффициент использования мощности в гидроэнергетике как правило существенно ниже 50%. Во-первых, сток реки неравномерен, и постоянно на полную мощность ГЭС работает лишь в половодье и в паводки. Во-вторых, при строительстве ГЭС часто закладывают изначально резервные гидроагрегаты, поскольку гидроэлектростанция обладает важным качеством — она может увеличивать объём выработки без использования топлива.
В США отмечается снижение выработки ГЭС, коэффициент использования мощности в 2015 здесь составил 35,8%. В России, по экспертным оценкам, он несколько выше.
Теперь перейдем к ветроэнергетике. В отличие от перечисленных выше типов электростанций, выработку электроэнергии ветряной турбиной нельзя регулировать. Точнее, конечно, можно застопорить турбину и остановить выработку, а вот увеличить её, да и вообще точно отрегулировать нельзя. Поэтому КИУМ ветроэнергетики зависит от характеристик самого агрегата и его местоположения.
Ветроэнергетика США, например, устойчиво демонстрирует высокий коэффициент установленной мощности — более 30%. Дело в том, что в центральных штатах, где расположено большинство объектов ветроэнергетики, замечательные ветровые ресурсы, а качество проектирования объектов постоянно совершенствуется. В 2014 КИУМ составил 34% для отрасли в целом, в 2015 снизился до 32,5% по причине безветренной погоды, а в 2016 вернулся к показателю четырнадцатого года. При этом у новых объектов КИУМ выше: у ветряных электростанций, построенных в 2014 г, он в прошлом году составил аж 41,2%! То есть приближается к величинам, характерным больше для офшорных ветровых электростанций (в США морская ветроэнергетика пока не развита, речь идет о показателях европейских офшорных ветряных ферм).
В связи с этим высказывается предположение, что на американском рынке КИУМ материковой ветроэнергетики в скором времени превысит показатель гидроэнергетики (см. рисунок).
В Европе в целом КИУМ в материковой ветроэнергетике в среднем составляет примерно 24%, в морской – 41%.
В датской офшорной ветроэнергетике КИУМ превышает 41%. Есть объекты, работающие с очень высокой эффективностью, например, ветропарк Rønland I выдает 44% за целых 14 лет. Ну а новые объекты ещё эффективнее. Скажем большая электростанция Anholt 1 (400 МВт) за 3,8 года показывает КИУМ 48,1%. На суше в Дании в среднем получается 30% (данные из доклада организации Deutsche Windguard «Kostensituation der Windenergie an Land Internationaler Vergleich» (2014).
В Великобритании средний КИУМ офшорных электростанций составляет 37,2%, но и здесь новые объекты демонстрируют выдающуюся эффективность. Например, ветропарк West of Duddon Sands проектной мощностью 389 МВт — 44,2%. В материковой ветроэнергетике коэффициент использования мощности достигает 26%.
Германия, являющаяся абсолютным лидером европейской ветроэнергетики по установленной мощности, обладает весьма посредственными ветряными ресурсами. Здесь КИУМ материковых ветряных электростанций находится на среднем уровне 17-18%.
На самом крупном в мире китайском рынке КИУМ в ветроэнергетике по итогам 2016 составил 19,9%, что считается достаточно низким показателем, поскольку страна обладает неплохими ветровыми ресурсами.
Подведем итоги. На ряде рынков, где наличествует богатый ветроэнергетический потенциал, и осуществляется качественное проектирование ветропарков, КИУМ ветровых электростанций приближается к величинам, характерным для энергосистем в целом.