消費電力とは? わかりやすく解説

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消費電力


消費電力

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2024/11/11 08:30 UTC 版)

消費電力(しょうひでんりょく)とは、電気回路において消費される電力のこと。基本的には、ワット時W⋅h)で表される。

消費電力 E = 電圧 V × 電流 I × 力率 cosθ × 時間 t という公式で表される。

概要

機器に投入された電力は光・熱・動力などの有効外部出力とそれ以外の利用されない出力に変換される。光源の場合、理論値である683 lm/Wを1とすると、白熱電球は消費電力の1.6–2.6 %、蛍光灯は5.9–16.1 %、LED照明は2.9–14.6 %が有効な光を出力している。詳しくは発光効率を参照。一方、電熱機器やモーターではかなりの高効率で有効な出力が得られる。電力効率を参照。

電力を生産(発電)する段階では、化石燃料を消費する火力発電の場合は熱変換効率が33–48 %、原子力発電の場合は約30 %であり大半が排熱として排出されている。OECD/IEAの報告によると、2008年度の全世界での正味発電量は発電のために投入した全エネルギーの33 %であった。

各国の電力消費概観

電力のデータはOECD/IEAの2008年より[1]、人口のデータはCIAザ・ワールド・ファクトブック 2009より[2]
(注)表の中に年度の違うデータの計算結果の表示がある。
以下の表にリストした30か国は人口がトップ20位か、GDPが20位以内の国と、参考にサウジアラビアを含めた。これら30か国の合計は対全世界比、人口で77 %、GDPで84 %、消費電力で83 %であり、各数値の30か国の平均値は全世界の平均値と近似している。消費電力は最終消費のみではなく中間消費および損失も含む。
電力消費とGDP (PPP)
国名 人口
(100万人)
順位* GDP (PPP)
(10億ドル)
順位* GDP (PPP)
1人当たり
順位* 電力消費
(GW⋅h/年)
順位** 1日1人
(kW⋅h)
順位** GDP (PPP)
(ドル)
/kW⋅h*
全世界 6,784 0 $70,048 0 $10,325 0 20,279,640 0 8.18 0 3.5
 中国 1,339 1 $7,992 2 $5,969 133 3,444,108 2 7.04 17 2.3
 インド 1,166 2 $3,304 4 $2,834 166 860,723 5 2.02 23 3.8
 アメリカ合衆国 307 3 $14,440 1 $47,036 11 4,401,698 1 39.25 2 3.3
 欧州連合* 541 0 $16,221 0 $29,983 0 3,635,604 0 18.40 0 4.5
 インドネシア 240 4 $917 15 $3,821 158 149,437 20 1.70 24 6.1
 ブラジル 199 5 $1,998 9 $10,040 102 505,083 9 6.95 18 4.0
 パキスタン 176 6 $431 27 $2,449 172 91,626 24 1.43 26 4.7
 バングラデシュ 156 7 $226 49 $1,449 196 35,893 27 0.63 27 6.3
 ナイジェリア 149 8 $336 35 $2,255 176 21,110 28 0.39 28 15.9
 ロシア 140 9 $2,271 6 $16,221 72 1,022,726 4 20.00 10 2.2
 日本 127 10 $4,340 3 $34,173 36 1,083,142 3 23.35 6 4.0
 メキシコ 111 11 $1,567 11 $14,117 77 257,812 14 6.36 19 6.1
 フィリピン 98 12 $318 37 $3,425 162 60,819 26 1.70 25 5.2
 ベトナム 87 13 $242 45 $2,782 167 76,269 25 2.40 22 3.2
 エチオピア 85 14 $70 78 $824 216 3,777 30 0.12 30 18.5
 エジプト 83 15 $445 26 $5,361 135 130,144 22 4.29 21 3.4
 ドイツ 82 16 $2,925 5 $35,671 33 617,132 7 20.61 8 4.7
 トルコ 77 17 $904 16 $11,740 92 198,085 19 7.04 16 4.6
 コンゴ民主共和国 69 18 $21 120 $304 226 6,939 29 0.28 29 3.0
 イラン 66 19 $844 17 $12,788 86 211,972 17 8.79 15 4.0
 タイ 66 20 $549 24 $8,318 115 149,034 21 6.18 20 3.7
 フランス 64 21 $2,133 8 $33,328 38 526,862 8 22.54 7 4.0
 イギリス 61 22 $2,236 7 $36,656 30 400,390 11 17.97 13 5.6
 イタリア 58 23 $1,827 10 $31,500 41 359,161 12 16.95 14 5.1
 韓国 49 25 $1,338 13 $27,306 49 443,888 10 24.80 5 3.0
 スペイン 41 32 $1,402 12 $34,195 35 303,179 13 20.25 9 4.6
 カナダ 33 37 $1,303 14 $39,485 22 620,684 6 51.50 1 2.1
 サウジアラビア 29 41 $578 22 $19,931 59 204,200 18 19.28 12 2.8
 台湾 23 49 $714 19 $31,043 42 238,458 16 28.39 4 3.0
 オーストラリア 21 54 $803 18 $38,238 25 257,247 15 33.54 3 3.1
 オランダ 17 59 $674 20 $39,647 20 123,496 23 19.89 11 5.5

人口とGDP は CIA ザ・ワールド・ファクトブック 2009 より

消費電力 は 国際エネルギー機関/OECD 2008 より

順位* 人口とGDPのランクは全世界で

順位** 消費電力のランクはこの表の中での

EU* はIEA/OECDのメンバーの国

オーストリア、ベルギー、チェコ、デンマーク、フィンランド、フランス、ドイツ、ギリシャ、ハンガリー、アイルランド、イタリア、ルクセンブルク、オランダ、ノルウェー、ポーランド、ポルトガル、スロバキア、スペイン、スウェーデン、スイス、トルコ、イギリス

GDP (PPP)(ドル)/kW⋅h*は1 kW⋅hあたり生産されるGDP (PPP)の額。 Energy Intensityと同様の概念であるが、ここでは消費電力のみ考慮している。

日本の電力消費

2008年には日本では1083142 GW⋅hの電力が消費された。これは世界で3番目の消費量であり、全世界消費量の5.3 %であった。最大の電力消費国は米国で4401698 GW⋅hで全世界の22 %、次が中国の3444108 GW⋅h(全世界の17 %)。

1人あたりの消費量では日本は1日23.35 kW⋅hで世界平均(8.18 kW⋅h)のほぼ3倍、ドイツの20.61 kW⋅hの113 %、イギリスの17.97 kW⋅hの130 %であった。

エネルギーの経済効率として消費電力あたりのGDP (PPP)金額をみると、日本は1 kW⋅hあたり4.0ドル生産した。この数値は寒冷地では暖房、熱帯では冷房など直接生産金額に反映されない消費があり、また電力にあまり依存しない生産活動(例えば農業)の比率が大きくなるとエネルギー効率の数値は高くなる。単純に他の国との比較は出来ないが、ドイツは4.7ドル/kW⋅h、フランス4.0ドル、イギリス5.6ドル、イタリア5.1ドル、韓国3.0ドルであった。

末端電力消費の内訳

2008年には世界で20261 TW⋅h発電されたが、内部消費、損失などで3464 TW⋅h(17 %)消費し、最終的に16816 TW⋅hが消費者によって使われた。 日本ではサービス業(公私共)で36 %、製造業で32 %、住宅(家庭)で30 %の電力が消費された。
 製造業における電力消費率は以下のリストのなかでは中国が最大で67.8 %、韓国は51.0 %で7番、ドイツは46.1 %で11番、日本は31.5 %26番、アメリカは24.0 %で28番。サービス業での消費率は日本が最大で36.4 %、逆に中国は5.4 %で29番。一般家庭における消費率は最大がサウジアラビアの56.9 %アメリカは36.2 %で8番目、日本は29.8 %で16番目、中国は15.5 %で29番、韓国は13.8 %で30番。
 定義
鉱工業;鉄非鉄、化学、石油化学、非金属、運輸機器、機械、食品、紙・印刷、木材、建設、繊維、その他。
運輸;国内空輸、陸送、鉄道、国内海運 注 国際空輸と国際海運は含まれない。
水産;いくつかの国では漁業の数値を農林の項目に含めている。

電力消費の内訳 2008年度
消費電力
(TWh)
鉱工業 運輸 サービス業
(公私共)
農林 水産 住居
家庭
その他
全世界 16,816 41.7% 1.60% 23.4% 2.50% 0.025% 27.4% 3.43%
 中国 2,842 67.8% 1.05% 5.4% 3.12% 0.000% 15.5% 7.19%
 インド 602 46.4% 1.93% 8.0% 17.92% 0.000% 20.7% 5.05%
 アメリカ合衆国 3,814 24.0% 0.20% 35.0% 0.00% 0.000% 36.2% 4.59%
 インドネシア 129 37.2% 0.00% 23.9% 0.00% 0.000% 38.9% 0.00%
 ブラジル 410 48.1% 0.39% 23.7% 4.49% 0.000% 23.3% 0.00%
 パキスタン 70 27.5% 0.01% 14.2% 12.50% 0.000% 45.9% 0.00%
 バングラデシュ 32 56.3% 0.00% 6.0% 3.37% 0.000% 32.9% 0.00%
 ナイジェリア 19 20.0% 0.00% 24.7% 0.00% 0.000% 55.3% 0.00%
 ロシア 725 49.6% 11.45% 20.6% 2.14% 0.037% 16.1% 0.00%
 日本 964 31.5% 1.95% 36.4% 0.09% 0.000% 29.8% 0.23%
 メキシコ 200 61.3% 0.55% 10.3% 4.05% 0.000% 23.7% 0.00%
 フィリピン 49 34.6% 0.23% 28.7% 2.30% 0.311% 33.8% 0.00%
 ベトナム 68 51.8% 0.75% 8.1% 0.97% 0.000% 38.4% 0.00%
 エチオピア 3.1 38.0% 0.00% 23.6% 0.00% 0.000% 37.7% 0.74%
 エジプト 112 33.4% 0.00% 15.4% 4.13% 0.000% 39.2% 7.84%
 ドイツ 526 46.1% 3.14% 22.6% 1.66% 0.000% 26.5% 0.00%
 トルコ 159 45.4% 0.60% 25.6% 3.54% 0.102% 24.8% 0.00%
 コンゴ民主共和国 6.1 63.4% 0.00% 3.1% 0.00% 0.000% 33.5% 0.00%
 イラン 164 33.2% 0.15% 19.0% 12.92% 0.001% 32.3% 2.50%
 タイ 135 42.4% 0.04% 35.6% 0.21% 0.000% 21.3% 0.54%
 フランス 433 32.6% 3.06% 25.0% 0.88% 0.028% 35.9% 2.57%
 イギリス 342 33.2% 2.47% 28.6% 1.19% 0.000% 34.5% 0.00%
 イタリア 309 45.8% 3.50% 26.8% 1.81% 0.022% 22.1% 0.00%
 韓国 407 51.0% 0.55% 32.5% 1.61% 0.449% 13.8% 0.00%
 スペイン 265 38.9% 1.10% 29.5% 2.29% 0.000% 27.1% 1.08%
 カナダ 519 36.3% 0.81% 30.0% 1.86% 0.000% 31.0% 0.00%
 サウジアラビア 170 12.4% 0.00% 28.5% 2.04% 0.000% 56.9% 0.14%
 台湾 210 55.7% 0.52% 13.7% 0.78% 0.459% 20.3% 8.48%
 オーストラリア 212 44.7% 1.33% 25.6% 0.88% 0.000% 27.4% 0.00%
 オランダ 109 38.6% 1.48% 30.0% 7.15% 0.000% 22.7% 0.00%

データは IEA/OECD より

家電製品の消費電力とその選択方

家電製品の消費電力をめぐる消費者側の意識の高まりと量販店の販売戦略・販売手法の歴史

家庭で省エネを行うことのひとつとして消費電力が小さめの家電製品を選ぶことは、20世紀後半は、主に家計への負担を軽減させるために行われていたが、地球温暖化の深刻さが広く理解されその観点からより一層強く行われるようになり、家電製品の消費電力の削減が強く推進されている。

一般家庭の電化製品の中で、1990年代から特に消費電力を著しく低下させたのは冷蔵庫である。その結果特に、2000年代に入ると「新しい消費電力の少ない機種に買い換えることが省エネに繋がる」「10年など、長い目で見ると、買い換えたほうが、冷蔵庫代を含めても、トータルで計算するとかえってお得になる新機種がありますよ」といった訴求方法で購入意欲を高める戦術がヒットし、各社が消費電力の低さを全面に押し出しPRを行った。ただし、消費電力の測定については各社にバラツキがあり問題視されることもある(「冷蔵庫#日本での歴史」を参照のこと)。

テレビに関しても、1990年代などは大型・薄型化が進み、消費者も消費電力を強く意識するようになり、省エネに向くとされる液晶タイプが奨められるようになった。省エネへの意識が高まると、想定年間消費電力なども数値化して表示するようになり、また消費電力の少ないLEDが安価になりバックライトに導入する機種が次第に増えると、この区別が店頭やカタログで表示されるようになり、次第に蛍光管方式は減ってゆくことになった。

また、洗濯乾燥機では、「乾燥運転時」の消費電力が特に大きいので意識される事が多い。

物理学における消費電力

負荷で実際に消費される電力であり、単位はワット (W) で量記号はP。有効電力とも呼ばれる。

 Category:電気 Category:電力

消費電力

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/05/01 16:46 UTC 版)

HSST」の記事における「消費電力」の解説

HSSTは、リニア誘導モーターであるため、一般の鉄道使用されている直流モーター同期モーター等の回転式電動機よりも効率が低い。 浮上にかかるエネルギー消費一般的なイメージより小さくHSST-100で6 mm浮上必要な消費電力は1 t当り0.8 kW程度である。HSST走行時に消費する電力のうち、浮上における消費分は5から30 %程度で、推進による消費大部分である。推進時の抵抗は他の新交通システム見られるゴムタイヤ転がり抵抗減速機による損失が無いので、その傾向高速化する程一層顕著になる

※この「消費電力」の解説は、「HSST」の解説の一部です。
「消費電力」を含む「HSST」の記事については、「HSST」の概要を参照ください。

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