Kuorma tekijä tai käyttö tekijä voimalaitoksen on suhde sähköenergian tosiasiallisesti tuotetun tietyn ajanjakson aikana, ja energian että se olisi tuotettu, jos se oli toiminut sen nimellisteho saman ajanjakson aikana.
Kuormituskerroin lasketaan usein yhden tai useamman vuoden aikana, mutta mikään ei estä sitä laskemasta eri ajanjaksoina.
Se ilmaistaan yleensä prosentteina , mutta se voidaan ilmaista lukumääränä kokonaistehoa vastaavina tunteina (hepp) kertomalla aiemmin saatu arvo jakson kestolla (tunteina), tämä jakso otetaan usein vuosittain. Se voidaan myös ilmaista watteina (ja sen kerrannaisina) kertomalla prosentuaalinen arvo laitoksen nimellisteholla.
Mitä korkeampi kuormituskertoimen arvo, sitä lähempänä tarkasteltava laitos lähestyy suurinta tuotantokapasiteettiaan.
Kuormituskerroin vaihtelee suuresti primäärienergiatyypin , laitoksen suunnittelun ja käytön mukaan. Laskennassa huomioon otetun ajanjakson pituus vaikuttaa myös kuormitustekijän arvoon. Tämä pätee erityisesti ajoittaisiin energioihin (esimerkiksi tuulienergia tai aurinkosähkö ).
Kuormituskerrointa ei pidä sekoittaa saatavuuteen , joka on suurempi osuus.
Kuormituskerroin tai käyttökerroin on tietyllä ajanjaksolla (vuosi, kuukausi, laitoksen käyttöikä jne.) Tuotetun sähköenergian ja energian, joka olisi tuotettu, jos tätä laitosta olisi käytetty samana aikana, suhde, jatkuvasti nimellistehollaan .
Yhdysvalloissa olosuhteista riippuen käytetään kahta eri käsitettä: " en: kapasiteettikerroin ", joka vastaa kuormituskertoimen käsitettä, ja " kuormituskerroin ", joka saadaan jakamalla havaittu tuotanto suurimmalla saavutetulla teholla (huipputeho) kyseisenä ajanjaksona. Tämä voi johtaa hämmennykseen ja väärinkäsityksiin.
Seuraavat esimerkit ovat kuvitteellisia. Niiden tarkoituksena on vain selittää johdannossa mainittu laskentamenetelmä.
Toisin sanoen voimalaitos, jonka nimelliskapasiteetti on 1000 MW (megawattia) ja joka tuottaa 648 GWh (gigawattituntia, mikä vastaa 1000 megawattituntia) 30 päivän aikana.
Megawattituntien määrä, jonka se olisi tuottanut, jos se olisi toiminut jatkuvasti nimellistehollaan, saadaan kertomalla nimellisteho jakson tuntien määrällä .
Tänä aikana tarkasteltavan voimalaitoksen kuormituskerroin on siis . Tai 90% tai 648 täyden tehon ekvivalenttituntia ( ).
Tässä on kuvaus ja tuotantohistoria voimalaitoksista (kaikki samasta primäärienergiasta):
Nimellisteho | Tuotantovuosi 1 | Tuotantovuosi 2 | Tuotantovuosi 3 | Tuotantovuodet 1-3 | |
---|---|---|---|---|---|
Keski 1 | 120 MW | 750 GWh | 810 GWh | 860 GWh | 2420 GWh |
Keski 2 | 230 MW | 1720 GWh | 1560 GWh | 1650 GWh | 4930 GWh |
Keski 3 | 90 MW | 370 GWh | 640 GWh | 450 GWh | 1460 GWh |
Kaikki yhteensä | 440 MW | 2840 GWh | 3010 GWh | 2960 GWh | 8810 GWh |
Suurin energia, jonka kukin laitos olisi voinut tuottaa vuodessa, saadaan kertomalla sen nimellisteho vuoden kestolla. Esimerkiksi kasvi 1 olisi voinut tuottaa jopa .
Sitten on vielä jaettava todellinen tuotanto teoreettisella maksimituotannolla. Tämä antaa esimerkiksi laitokselle 1 vuosilta 1–3:
.
Seuraava taulukko esittää yhteenvedon edellisen taulukon luvuilla saaduista kuormituskertoimista.
Vuosi 1 | Vuosi 2 | Vuosi 3 | Vuodet 1-3 | |
---|---|---|---|---|
Keski 1 | 71,3% | 77,1% | 81,8% | 76,7% |
Keski 2 | 85,4% | 77,4% | 81,9% | 81,6% |
Keski 3 | 46,9% | 81,2% | 57,1% | 61,7% |
Kaikki yhteensä | 73,7% | 78,1% | 76,8% | 76,2% |
Jos koko laivaston tuotannosta säilytetään vain edustava arvo useiden vuosien ajan, se voi olla 76,2% (taulukon oikeassa alakulmassa).
Käytännössä käyttökerrointa pienennetään vuoden aikana sähköntuotannon vähenemisellä, joka johtuu
Tässä on joitain arvoja, jotka nykyisten asennusten kuormituskerroin ottaa:
Energiatyyppi | Aika | Maantieteellinen alue | Kuormitustekijä |
---|---|---|---|
Aurinkosähkö | 2015 | Maailman | 6% - 21% |
Aurinkosähkö | 2015 | Euroopassa | 11% |
Aurinkosähkö | 2019 | Yhdysvallat | 24,5% |
Aurinkosähkö | 2015 | Kiina | 15% |
Aurinkosähkö | 2019 | Ranska | 13,5% |
Maalla tuuliturbiinit | 2019 | Euroopassa | 24% |
Tuuliturbiinit merellä | 2019 | Euroopassa | 38% |
Tuuliturbiini | 2019 | Ranska | 24,7% |
Tuuliturbiini | 2019 | Yhdysvallat | 34,8% |
Vesivoimaa | 2003-2008 | Euroopassa | 28% |
Yhdistetty sykli | 2007 | Kanada | 43% |
Vesivoima (pois lukien vuorovesi) | 2007 | Kanada | 57% |
Ydin | 2012--2015 | Ranska | 74,2% |
Ydin | 2019 | Ranska | 68,6% |
Ydin | 2019 | Yhdysvallat | 93,5% |
Ydin | 2007 | Kanada | 75% |
Lämpölaitos | 2007 | Kanada | 82% |
Tuuli- ja aurinkosähköpuistojen voimakas nopea nousu viime vuosina tekee kansallispuiston pitkän aikavälin laskelmista epätarkkoja johtuen tietojen puutteesta tämän alueen asennetun sähkön ja tuotannon hienoisesta ajallisesta kehityksestä. Laskelmat, joissa oletetaan vakio vuositeho, antavat kuitenkin suuruusluokan. Ydin- ja hydrauliluvut Euroopassa ovat luotettavampia, koska asennetun alustan koko on suhteellisen vakaa.
Amerikkalainen Energy Information Administration vertaa vuonna 2015 kuormitustekijät eri keinoja sähköntuotannon eri puolilla maailmaa vuosina 2008-2012: täyttöaste aurinkosähkö vaihtelee 6% Kanadassa 21% Intiassa kautta Yhdysvalloissa ja Kiinassa 15% ja OECD: n Euroopan jäsenmaissa 11%; tuulivoiman kuormituskerroin vaihtelee 17%: sta 30%: iin (Yhdysvallat: 27%, Kiina: 18%, Eurooppa OECD: 22%).
Jotkut lämpövoimalat voivat saavuttaa yli 100%: n kuormituskertoimen vuoden aikana; tässä tapauksessa voimalaitos toimitti verkkoon enemmän sähköenergiaa kuin jos se olisi toiminut nimellisteholla ympäri vuoden. Nimellisteho on suurimmaksi osaksi määritetään kesälämpötiloille, joissa kapasiteetti on alhaisempi kylmälähteen korkeamman lämpötilan vuoksi, mikä heikentää lämpötehokkuutta ja siten toimitettua tehoa (toisaalta talvella kylmälähteen lämpötila on alhaisempi, joten lämpötehokkuus on parempi ja suurin kapasiteetti voi ylittää kesällä määritetyn nimelliskapasiteetin). Tämä nimellistehon laskentamenetelmä takaa, että tämä teho voidaan saavuttaa riippumatta sääolosuhteista, jotka otetaan huomioon kyseisellä alueella (kesä ja talvi).
IRENAn mukaan uusiutuvien energialähteiden tuotantokustannukset laskivat dramaattisesti vuodesta 2017 vuoteen 2018 ja samalla kuormitustekijät pyrkivät parantumaan. Kymmenen vuoden aikana kaikkien uusiutuvien energialähteiden materiaalikustannukset laskevat järjestelmällisesti vuosittain enemmän kuin mitä alan ennusteet ilmoittivat.