風(fēng)能容量因數(shù)隨著風(fēng)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步，正在快速提升，2000年時(shí)美國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)平均容量因數(shù)(Capacity Factor)為30%，2014年已經(jīng)提升到33%，而隸屬于美國(guó)能源部的美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(National Renewable Energy Laboratory，NERL)最新資料則以35%為目標(biāo)，顯示全美國(guó)可達(dá)35%容量因數(shù)的潛在風(fēng)場(chǎng)高達(dá)總面積近6成，而風(fēng)能容量因數(shù)最高更可達(dá)65%以上。
所謂容量因數(shù)，指發(fā)電機(jī)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)后的發(fā)電量，除以發(fā)電容量乘上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間計(jì)算出來(lái)的理論最大發(fā)電量，所除出來(lái)的比率，例如燃?xì)獍l(fā)電廠因?yàn)閼?yīng)變能力佳，往往作為調(diào)控使用，尖峰時(shí)才開(kāi)啟，離峰時(shí)停機(jī)，由于沒(méi)有一年到頭一直啟用，其容量因數(shù)大約不到50%。以風(fēng)能而言，當(dāng)風(fēng)小于風(fēng)機(jī)最適合的風(fēng)速時(shí)，就無(wú)法達(dá)到最大發(fā)電能力，過(guò)去容量因數(shù)大約為3成上下。
早期風(fēng)力發(fā)電機(jī)都以高風(fēng)速風(fēng)場(chǎng)為目標(biāo)，只有在極少數(shù)特別適合發(fā)電的風(fēng)速下，才能達(dá)到名目上的發(fā)電容量，因此容量系數(shù)偏低，近年來(lái)的趨勢(shì)是越來(lái)越重視低風(fēng)速風(fēng)場(chǎng)的表現(xiàn)，針對(duì)低速風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)機(jī)，只要一般風(fēng)速就能達(dá)成目標(biāo)，也因此，其容量因數(shù)也就相對(duì)提升。2000年時(shí)美國(guó)風(fēng)機(jī)平均容量系數(shù)為30%，2014年已經(jīng)提升到33%，隨著風(fēng)機(jī)越來(lái)越高大，技術(shù)越來(lái)越進(jìn)步，也越來(lái)越針對(duì)低速風(fēng)場(chǎng)研發(fā)，風(fēng)能的容量因數(shù)進(jìn)步的速度可望大為加速。
美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室資料以容量因數(shù)35%為目標(biāo)檢視美國(guó)的風(fēng)能潛力：若使用的是2008年技術(shù)、塔高80公尺的風(fēng)機(jī)，在美國(guó)大陸相連的48州之中，有186.8萬(wàn)平方公里面積潛在風(fēng)場(chǎng)可達(dá)成容量因數(shù)35%以上;若使用2014年技術(shù)、塔高110公尺的風(fēng)機(jī)，則可達(dá)容量因數(shù)35%以上風(fēng)場(chǎng)面積增加到408.1萬(wàn)平方公里;若使用近未來(lái)技術(shù)、塔高140公尺風(fēng)機(jī)，則進(jìn)一步增加到達(dá)550.9萬(wàn)平方公里，占總面積約近6成。
48州總體而言，若使用2008年技術(shù)、塔高80公尺的風(fēng)機(jī)，最高容量因數(shù)大約為50%，而2014年技術(shù)、塔高110公尺風(fēng)機(jī)，最高容量因數(shù)已提升到55%以上，近未來(lái)技術(shù)、塔高140公尺風(fēng)機(jī)的最高容量因數(shù)更可望超過(guò)65%。
若各州檢視，以風(fēng)能資源相當(dāng)良好的北達(dá)科達(dá)州來(lái)說(shuō)，若使用2008年技術(shù)風(fēng)機(jī)，容量因數(shù)最高僅能達(dá)到50%，但2014年技術(shù)下，幾乎全數(shù)風(fēng)場(chǎng)容量因數(shù)都能超過(guò)50%，分布于53%到60%之間，若以近未來(lái)技術(shù)，則全數(shù)風(fēng)場(chǎng)容量因數(shù)都可超過(guò)60%，可見(jiàn)技術(shù)進(jìn)步下，對(duì)容量因數(shù)提升的差異之顯著。南達(dá)科他州、內(nèi)布拉斯加州、堪薩斯州的情況也都相當(dāng)類(lèi)似。
而風(fēng)能資源較差的加州，若使用2008年技術(shù)風(fēng)機(jī)，容量因數(shù)35%以上風(fēng)場(chǎng)僅有3283平方公里，使用2014年技術(shù)，則跳增到2.6萬(wàn)平方公里，容量因數(shù)35%以上風(fēng)場(chǎng)面積大增為近8倍，若使用近未來(lái)技術(shù)，則再跳增到5.76萬(wàn)平方公里，容量因數(shù)35%以上風(fēng)場(chǎng)面積大增為17.55倍。可看出風(fēng)能技術(shù)的進(jìn)步，讓可用風(fēng)場(chǎng)面積倍增再倍增的威力。
容量因數(shù)提升，同樣名目發(fā)電容量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，可發(fā)出更多電力，相對(duì)的以每度電計(jì)算的均化成本也就降低，風(fēng)場(chǎng)的輸配線路容量以最大發(fā)電能力為準(zhǔn)，當(dāng)容量因數(shù)越高，輸配線路的利用率也越高，相對(duì)來(lái)說(shuō)攤提成本也更低，而容量因數(shù)越高，也代表風(fēng)能的發(fā)電情況越穩(wěn)定，并且，在不對(duì)外輸出電力的前提下，風(fēng)能可占比率越高。
一般認(rèn)為，以不對(duì)外輸出電力為前提時(shí)，風(fēng)能占總發(fā)電量最大比率上限，就大約等于其容量因數(shù)。舉個(gè)簡(jiǎn)化的例子：假設(shè)某國(guó)風(fēng)能容量因數(shù)平均為5成，則風(fēng)能若達(dá)到最大發(fā)電能力時(shí)，發(fā)電量為平均的2倍，若以不輸出電力為前提下，風(fēng)能最大建設(shè)上限，就是最大發(fā)電能力時(shí)發(fā)電量不超過(guò)全國(guó)的電力需求，也就是說(shuō)，風(fēng)能最高只能達(dá)到5成;若是建設(shè)超過(guò)此一比率，就會(huì)發(fā)生當(dāng)氣候條件配合，使風(fēng)能達(dá)到最大發(fā)電量時(shí)，發(fā)電量超出全國(guó)用電，而必須售電給鄰國(guó)的情況，如丹麥有時(shí)風(fēng)能可達(dá)全國(guó)用電的120%，多出的20%就必須賣(mài)給鄰國(guó)，否則就只能離線浪費(fèi)掉。
美國(guó)有6成國(guó)土都能成為容量因數(shù)35%以上的潛在風(fēng)場(chǎng)，也就表示美國(guó)風(fēng)能可望發(fā)展到超過(guò)35%以上，若是如此，相較于2014年美國(guó)燃煤發(fā)電占總發(fā)電量 39%，燃?xì)獍l(fā)電占27%，美國(guó)風(fēng)能在近未來(lái)有可能超氣趕煤，甚至取代燃煤的地位，美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室資料可說(shuō)為美國(guó)風(fēng)能發(fā)展點(diǎn)出了光明的前途。
