مقایسه ساختار تولید برق در ایران و جهان در سال ۲۰۲۳ را نشان می‌دهد اتکای بالای جهان به سوخت‌های فسیلی با سهم ۶۰ درصد در جایگاه نخست قرار دارد؛ در حالی‌که برق‌آبی با ۴ درصد بزرگ‌ترین منبع تجدیدپذیر کشور محسوب می‌شود و تولید برق در ایران بر گاز طبیعی و سایر سوخت‌های فسیلی تکیه دارد.
مقایسه شاخص‌های راندمان و ضریب بهره‌برداری نشان می‌دهد نیروگاه‌های حرارتی اگرچه راندمان پایین‌تری دارند، اما به‌دلیل تولید پایدار ضریب بهره‌برداری بالاتری ثبت می‌کنند؛ در مقابل، منابع تجدیدپذیر با وجود راندمان بالاتر، بهره‌برداری محدودتری دارند. ایران از این منظر مشابه عمان و امارات است؛ اما برخلاف سوریه که در اثر تخریب زیرساخت‌ها عملکرد ضعیفی دارد، کشورهای عمان و امارات با فناوری‌های پیشرفته توانسته‌اند راندمان نیروگاه‌های حرارتی خود را تا ۵۰ و حتی ۶۸ درصد افزایش دهند. همچنین، عواملی مانند ملاحظات زیست‌محیطی و امنیت انرژی در انتخاب ترکیب برق کشورها اثرگذار است.
در دهه‌های اخیر، ساختار تولید برق در جهان، از الگوی سنتی مبتنی بر سوخت‌های فسیلی به‌سوی ترکیبی متنوع‌تر از منابع حرارتی، برق‌آبی و تجدیدپذیر تغییر یافته و بررسی شاخص‌های راندمان نیروگاهی و ضریب بهره‌برداری نشان می‌دهد که این دو معیار، تابعی مستقیم از نوع منبع انرژی، فناوری‌های تولید و سطح توسعه‌یافتگی کشورها هستند. کشورهایی با سهم قابل‌توجه انرژی‌های تجدیدپذیر، به‌ویژه برق‌آبی و ژئوترمال، معمولا راندمان‌های بالا و ضریب بهره‌برداری قابل‌اتکایی دارند؛ در حالی‌که اقتصادهای متکی بر منابع بادی و خورشیدی به‌دلیل وابستگی به شرایط طبیعی، با ضریب بهره‌برداری پایین‌تر مواجه‌اند؛ وضعیتی که در نقطه مقابل نیروگاه‌های حرارتی قرار می‌گیرد که با وجود راندمان فیزیکی کمتر، پایداری تولید و استمرار بهره‌برداری شبکه را تضمین می‌کنند. هرچند راندمان بالاتر در اقتصادهای مبتنی بر برق اثر قابل‌توجهی دارد، ضریب بهره‌برداری حتی در کشورهای توسعه‌یافته می‌تواند نسبت به سایر مناطق کمتر باشد و همین دو شاخص، تفاوت‌های بنیادین میان انرژی‌های تجدیدپذیر و سوخت‌های فسیلی را آشکار می‌سازند.
تعیین دقیق سهم هر منبع در تامین برق نیز برای تنظیم بهینه ساختار اقتصاد انرژی ضروری است؛ به‌خصوص با توجه به نقش عوامل موثری همچون ملاحظات زیست‌محیطی، شرایط اقلیمی، جمعیت، سرانه مصرف و الزامات امنیت انرژی. در این چارچوب، ایران که همچنان متکی بر گاز طبیعی و سایر سوخت‌های فسیلی است، با چالش‌هایی جدی در مسیر دستیابی به پایداری بلندمدت انرژی مواجه بوده و اختلاف شرایط دموگرافیک و اقلیمی آن با بسیاری از کشورها، تصویری از توزیع نامتوازن سبد تامین برق ارایه می‌دهد. ازاین‌رو، تحلیل هم‌زمان راندمان فنی، ضریب بهره‌برداری و ترکیب منابع تولید برق، رویکردی جامع برای ارزیابی سطح توسعه‌یافتگی زیرساخت‌های انرژی به‌شمار می‌رود و در مورد ایران می‌تواند علاوه بر تشریح وضعیت موجود، مسیر آینده سرمایه‌گذاری، بهینه‌سازی مصرف سوخت و توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر را ترسیم کند.
نمودار ۱ راندمان کل تولید برق در همه نیروگاه‌ها و ضریب بهره‌برداری آن‌ها در سال ۲۰۲۳ میان ۲۰ کشور از سراسر جهان را مقایسه می‌کند و تصویری جامع از تفاوت‌های ساختاری میان کشورها ارایه می‌دهد. در میان این کشورها، ایسلند با بیشترین سرانه مصرف برق در دنیا، با راندمان و ضریب بهره‌برداری حدود ۷۵ درصد، در هر دو شاخص با اختلاف قابل‌توجهی در جایگاه نخست قرار دارد. راندمان فیزیکی نیروگاه‌های برق‌آبی معمولا بیش از ۹۰ درصد و ضریب بهره‌برداری نیروگاه‌های ژئوترمال حدود ۹۰ درصد است؛ بنابراین تامین حدود ۷۰ درصد از برق ایسلند از نیروگاه‌های برق‌آبی و ۳۰ درصد از ژئوترمال، علت اصلی ثبت اعداد بالای این کشور محسوب می‌شود. به‌طور کلی نیز هر کشوری که سهم بیشتری از انرژی برق‌آبی در سبد خود داشته باشد، معمولا هم از نظر راندمان و هم از نظر ضریب بهره‌برداری در سطوح بالاتری قرار می‌گیرد. در نقطه مقابل، آلمان به‌عنوان کشوری توسعه‌یافته با راندمان حدود ۶۰ درصد در تولید برق، به‌دلیل سهم قابل‌توجه نیروگاه‌های بادی و خورشیدی و همچنین ظرفیت نیروگاه‌های حرارتی که تنها در مواقع موردنیاز به مدار وارد می‌شوند، با ضریب بهره‌برداری پایین و در حدود ۲۰ درصد مواجه است.
در بخش میانی نمودار، کشورها در سه گروه اصلی طبقه‌بندی می‌شوند. گروه نخست شامل کشورهای صنعتی و توسعه‌یافته‌ای مانند ایالات متحده، چین، ژاپن، روسیه و ترکیه است که ۲۰ تا ۳۰ درصد برق خود را از منابع تجدیدپذیر تامین می‌کنند. این ترکیب موجب شده ضریب بهره‌برداری آن‌ها در محدوده ۳۰ تا ۴۰ درصد و راندمان آن‌ها در محدوده ۵۰ تا ۶۰ درصد قرار گیرد. امارات به دلیل برخورداری از فناوری‌های پیشرفته تولید برق و بالاترین راندمان نیروگاه‌های حرارتی در جهان، با وجود سهم حدود ۴ درصدی تجدیدپذیرها، استثنائا در میان این گروه قرار می‌گیرد.
گروه دوم کشورهایی هستند که سهم بسیار اندکی از منابع تجدیدپذیر داشته و کاملا متکی بر سوخت‌های فسیلی‌اند؛ بنابراین اگرچه راندمان نیروگاهی متوسطی دارند، اما ضریب بهره‌برداری آن‌ها به حدود ۶۰ درصد می‌رسد و بحرین و اندونزی نمونه‌های شاخص این گروه‌اند. در نهایت، کشورهای درحال‌توسعه‌ای همچون ایران، هند و آفریقای جنوبی نیز در گروه سوم قرار دارند که با سهم کمتر تجدیدپذیر نسبت به کشورهای توسعه‌یافته، راندمان کل پایین‌تری را ثبت می‌کنند؛ ولی مانند گروه دوم از ضریب بهره‌برداری بالاتر نیروگاه‌های حرارتی برخوردارند. افزون بر این، کشورهای توسعه‌نیافته‌ای مانند افغانستان به‌طور معمول راندمان‌هایی در محدوده ۲۰ تا ۳۰ درصد همراه با ضرایب بهره‌برداری مشابه تجربه می‌کنند.
نمودار ۲ ساختار نیروگاه‌ها و ترکیب منابع مورد استفاده برای تولید برق در ایران و جهان در سال ۲۰۲۳ را نمایش می‌دهد و امکان مقایسه مستقیم سهم هر منبع انرژی را فراهم می‌سازد. در مقیاس جهانی، حدود ۶۰ درصد از برق جهان توسط سوخت‌های فسیلی تولید می‌شود و ذغال‌سنگ با سهمی نزدیک به ۳۴ درصد همچنان مهم‌ترین منبع تولید برق به شمار می‌رود؛ پس از آن نیز گاز طبیعی با حدود ۲۱ درصد در رتبه دوم قرار دارد. در میان منابع تجدیدپذیر، نیروگاه‌های برق‌آبی با سهمی حدود ۱۴ درصد، بیشترین نقش را ایفا می‌کنند و پس از آن، نیروگاه‌های هسته‌ای، بادی، خورشیدی و سایر فناوری‌ها شامل ژئوترمال، بیوسوخت‌ها و موجی به ترتیب ۹، ۷، ۵ و ۱۰ درصد از برق جهانی را تولید می‌کنند. در ایران اما الگوی متفاوتی مشاهده می‌شود؛ به‌طوری‌که حدود ۷۹ درصد از برق کشور از گاز طبیعی تامین شده و سایر سوخت‌های فسیلی مانند نفت کوره، ذغال‌سنگ و مازوت مجموعا سهمی در حدود ۱۵ درصد دارند. همچنین، نیروگاه‌های اتمی حدود ۲ درصد و منابع تجدیدپذیر به‌طور کلی حدود ۵ درصد از برق ایران را فراهم می‌کنند.
از منظر بهره‌برداری، تولید نیروگاه‌های حرارتی نسبت به سایر فناوری‌ها، با راندمان پایین‌تر اما با ضریب بهره‌برداری بالاتر است؛ بنابراین کشوری که سهم بیشتری از این نیروگاه‌ها در ترکیب انرژی خود دارد، معمولا ضریب بهره‌برداری بالاتری را ثبت می‌کند. در مقابل، منابع تجدیدپذیر به‌واسطه نوسان تولید، راندمان بالاتر اما ضریب بهره‌برداری پایین‌تری نسبت به حرارتی‌ها دارند و از این‌رو مقایسه این دو شاخص تنها در چارچوب تفکیک نوع منبع معنای تحلیلی پیدا می‌کند. در مقایسه ساختار تامین برق ایران با جهان، مشخص است که ایران اتکای بسیار زیادی به سوخت‌های فسیلی و به‌ویژه گاز طبیعی دارد؛ موضوعی که آن را در کنار کشورهایی مانند عمان، امارات و سوریه قرار می‌دهد. با وجود سهم مشابه تجدیدپذیرها میان ایران و سوریه، وضعیت سوریه در هر دو شاخص به‌دلیل تخریب زیرساخت‌ها، سوخت‌رسانی نامنظم و توقف برنامه‌های تعمیر و نگهداری، نامطلوب‌تر است.
در مقابل، امارات با سرمایه‌گذاری‌های سنگین زیرساختی و بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته، توانسته راندمان نیروگاه‌های حرارتی را به بیش از ۵۰ درصد و در برخی واحدها تا ۶۸ درصد افزایش دهد و عمان نیز با استفاده از فناوری‌های نسبتا نوین، راندمان کل تولید برق را با وجود اتکا به گاز طبیعی در حدود ۵۰ درصد حفظ کرده است. علاوه بر این، عوامل کلیدی نظیر ملاحظات زیست‌محیطی، جمعیت، سرانه مصرف، امنیت انرژی و پایداری منابع سوخت نیز نقش تعیین‌کننده‌ای در شکل‌دهی استراتژی انرژی کشورها دارند. برای نمونه، اتکای حدود ۱۰۰ درصدی بحرین به گاز طبیعی که نتیجه تولید فراوان گاز در برابر جمعیت کم است، موجب پایداری بالای شبکه برق این کشور شده است. همچنین کانادا در راستای الزامات زیست‌محیطی، سهم ذغال‌سنگ را در سبد تولید برق خود به‌طور پیوسته کاهش داده که نتیجه آن کاهش تدریجی ضریب بهره‌برداری نیروگاه‌ها بوده است.