El factor de utilización de la capacidad instalada ( KIUM [1] ) es la característica más importante de la eficiencia de la industria de energía eléctrica . Es igual a la relación entre la potencia media aritmética y la potencia instalada de la instalación eléctrica durante un intervalo de tiempo determinado [2] . En la industria de la energía nuclear , dan una definición ligeramente diferente: el ICF es igual a la relación entre la potencia de salida real de una instalación de reactor durante un cierto período de operación y la potencia de salida teórica cuando opera sin detenerse a la potencia nominal [3] .
Es fácil ver que el valor de KIUM para ambos métodos de cálculo será el mismo, sin embargo, la última definición, en primer lugar, corresponde al concepto internacional de KIUM (con la excepción de la frase planta de reactor , que, en general, puede ser reemplazada por una planta eléctrica , la definición seguirá siendo correcta y cumplirá plenamente con el valor internacional), y en segundo lugar, implica un cálculo más simple de su valor.
La importancia de CIUM radica en que este parámetro caracteriza la eficiencia de la central en su conjunto, incluyendo no sólo su excelencia tecnológica, sino también la cualificación del personal, la organización del trabajo tanto por parte de la propia dirección de la central como la organización de toda la industria a nivel estatal, y también tiene en cuenta muchos otros factores.
En la mayoría de los países, existe una lucha persistente por un alto factor de capacidad de las centrales eléctricas, lo que es especialmente importante a la luz de las últimas tendencias mundiales en el aumento de la eficiencia energética y el ahorro de energía . Esta característica juega un papel especial en la industria de la energía nuclear, que se asocia con algunas características específicas para garantizar un alto factor de capacidad en esta área. Por esta razón, este parámetro se menciona con mayor frecuencia en los medios de comunicación al cubrir los indicadores de desempeño de la central nuclear .
Suponga que una central eléctrica abstracta con una capacidad eléctrica de 1000 MW generó 648 000 MW-hora en un mes de 30 días . En el caso de que la central hubiera trabajado este mes a plena capacidad instalada, habría generado en este periodo de tiempo: 1000 MW × 30 días × 24 horas = 720.000 MWh . Dividimos el valor de la electricidad generada por el valor de la generación potencial con plena capacidad instalada para este período y obtenemos 0,9. Por tanto, el CIUM en este caso será del 90%.
Cabe señalar que CIUM depende estrictamente del período de tiempo para el que se calcula, por lo que el mensaje sobre el valor de CIUM en una fecha determinada no tiene sentido, este parámetro generalmente se calcula por un período prolongado, con mayor frecuencia por un año .
A pesar de la aparente sencillez de lograr un alto valor de UCI (es suficiente para trabajar a plena capacidad y sin tiempos de inactividad), este parámetro depende de muchos factores técnicos y administrativos difíciles y difíciles de predecir.
Como regla general, los centros de despacho de las redes eléctricas regionales solicitan a las centrales eléctricas una u otra capacidad de generación para cada hora o incluso períodos de tiempo más cortos, en función de la previsión de consumo. Con una desviación notable de la generación real y el consumo real en la red eléctrica, hay una disminución o, peor aún, un aumento en el voltaje y la frecuencia de la corriente alterna, una disminución en la eficiencia y el recurso del sistema de energía como resultado. entero. Por lo tanto, por la ejecución inexacta de las solicitudes del despachador en cualquier dirección, se multa a la planta de energía. Por lo general, durante el día, el consumo de energía cambia entre 3 y 5 veces, con picos matutinos y vespertinos, un pico medio diurno y una disminución nocturna, por lo que en principio es imposible un factor de potencia alto de todo el sistema de energía. De acuerdo con la capacidad técnica para cambiar dinámicamente la potencia, a los diferentes tipos de centrales eléctricas se les asigna una maniobrabilidad diferente. Las centrales nucleares se consideran las menos maniobrables , por el peligro potencial de accidentes al cambiar los modos físicos de funcionamiento del reactor, así como las centrales térmicas de combustible sólido, por la incapacidad de apagar o encender rápidamente el carbón. Las centrales térmicas que utilizan combustible líquido y gas son más maniobrables, pero la eficiencia de sus turbinas cae significativamente a carga parcial. La forma más fácil de maniobrar es la generación de centrales hidroeléctricas y centrales de acumulación por bombeo , pero, con la excepción de ciertas regiones como Siberia, la producción total de las centrales hidroeléctricas en el balance energético no les permite hacer precisamente eso.
Para la mayoría de las plantas de energía renovable (hidráulica, eólica y solar), una limitación adicional del CIUM es la disponibilidad desigual de una fuente de energía: los volúmenes requeridos de agua, viento, iluminación solar.
Según la Administración de Información de Energía de EE. UU. (EIA), para 2009, el ICFM promedio para los Estados Unidos fue: [4]
Entre ellos:
En otros países
KIUM de centrales eléctricas de la UES de Rusia en 2020 [15] :