В обзоре рассматриваются методологические основы определения коэффициента полезного действия (КПД) энергетических установок и предлагается классификация КПД с учетом характера потерь, преобразуемой энергии, теоретического предела эффективности и области применения. Особое внимание уделено выбору энергетической базы для расчета КПД — от традиционно используемой низшей теплоты сгорания до более фундаментальных характеристик, таких как химическая энергия и эксepгия. На основе методики В. С. Степанова выполнены расчеты теплотворной способности, химической энергии и эксepгии для метана и водорода, а также произведен сопоставительный анализ электрического КПД газотурбинной установки и топливной ячейки. Установлено, что применение эксергетического подхода позволяет более объективно оценивать эффективность энергетических технологий различной природы. Показана необходимость внимательного подхода к выбору расчетной энергетической базы для корректного анализа, инженерных решений и сравнения систем. Отдельное внимание уделено анализу потенциала повышения КПД топливных ячеек и их преимуществ перед традиционными термодинамическими установками. Обозначены тренды развития новых критериев оценки эффективности энергетических процессов, включая специфические свойства таких элементов, как горелочные устройства и камеры сгорания.