発電

デジタル大辞泉

はつ‐でん【発電】

読み方：はつでん

［名］(スル)電気を起こすこと。熱機関などにより発電機を回転させ、電力を発生させること。火力・水力・原子力・風力・潮力・地熱などが利用される。

ウィキペディア

発電

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2025/03/26 18:54 UTC 版)

電磁誘導を利用した発電の例。磁石を回転させることにより磁界が変化し、電位差が発生する。

発電（はつでん、英: electricity generation）とは、運動エネルギーなどを利用して、電気を発生させることをいう^[1]。

概説

発電とは、電力以外のエネルギーを電力へ変換することである。発電の種類としては、例えば、水力発電、風力発電、太陽光発電、地熱発電、火力発電、原子力発電などがある。

原理としては、機械エネルギー^[2]（運動エネルギー）を電磁誘導を用いて電力に変換するもの（発電機）だけでなく、化学変化のエネルギーを利用したもの（電池）、光起電力効果によるもの（太陽電池によるもの）、ゼーベック効果によるもの（熱電素子によるもの）、圧電素子によるもの、モノとモノをこすることによって生じる静電気を利用するものなどがある。

発電は、発電所で行われているだけでなく、家庭や企業などでもしばしば行われる（自家発電）^{[注釈 1]}。また、夜間に前照灯をつけて自転車で走る時は、乾電池式や充電式でなければ、人がペダルを踏む力でダイナモを動かして発電し、電球を点灯することも過去には多く、また、オートバイや自動車で走行する時は、オルタネーターで発電し、電装品等を働かせるために使用している。最近実用化されはじめた燃料電池車では燃料電池で発電し、電動機を動かし走る。

発電の種類

※ 構想・実験・研究段階であり、実用化に至っていないものもある。

発電機による発電

発電機は電磁誘導によって運動エネルギーを電力に変換する装置である。具体的にはコイルに対して磁石を回転させることで電気を発生させる。動力を何から得るかによって以下のように様々な種類がある。

• 火力発電：燃料の持つ化学エネルギーを燃焼により熱に変換し、さらに運動エネルギーに変換する発電。熱を得る方法、熱から運動を得る方法によりさらに細分される。
  • 汽力発電：熱により水蒸気を作り、蒸気タービンを回す発電。広義には蒸気タービンを用いる発電を総称していう。
  • 内燃力発電：燃料の燃焼による気体（燃焼ガス）の膨張により内燃機関を回す発電。
  • コンバインドサイクル発電：内燃力発電の排熱で汽力発電を行う発電。
  • 廃棄物発電：廃棄物をエネルギー源として行う発電。
• 原子力発電：核反応により熱エネルギーを得る発電。運動エネルギーへの変換は、通常は蒸気タービンを用いる。
• 核融合発電：原子核の融合によってエネルギーを得る発電。
• 水力発電：水の位置エネルギー及び運動エネルギーによる発電。
  • 揚水発電：余剰電力を使って水を汲み上げておき、電力需要の高い時にそれを利用する。
  • マイクロ水力発電：小規模な水力発電。建設費や運用費が安い。
• 地熱発電：地熱により熱エネルギーを得る発電。
• 太陽熱発電：太陽光の熱エネルギーによる発電。太陽光を直接電気に変える太陽光発電とは別。
• 風力発電：風の運動エネルギーによる発電。
  • 陸上風力発電：タービンを陸上に設置する。
  • 洋上風力発電：タービンを洋上に設置する。
  • 浮体式洋上風力発電：タービンを深度のある洋上に浮かせて設置する。
  • 凧型風力発電（英語版）：凧（カイト）によって高高度の風を利用する。
• 波力発電：波の運動エネルギーによる発電。
• 海流発電：海流の運動エネルギーによる発電。潮流発電ともいう。
• 潮力発電：潮の干満の運動エネルギーによる発電。潮汐発電ともいう。
• 炉頂圧発電：高炉の高圧ガスでタービンを回す発電。
• 冷熱発電：液化天然ガス (LNG) の冷熱を利用し、中間熱媒体を液化、循環させる方法と、気化した高圧ガスで直接タービンを動かす方法がある。主に LNG の受け入れ基地などで用いられる。
• 海洋温度差発電：海面の温水と深海の冷水の温度差を利用してタービンを回す発電。
• 人力発電：人間を動力源とする発電。燃料や電池の補給が難しい局面で重宝される。

運動以外のエネルギーを電力に変換する発電

運動以外のエネルギーを電力に変換する発電には以下のようなものがある。

• 燃料電池発電：化学エネルギーを電力に変換する発電。固体高分子形では触媒用の白金が非常に高価である一方、耐用年数が7 - 8年程度と寿命は短い。
• 太陽光発電：太陽光を利用して、太陽電池で電力を得る発電。自然エネルギーなので燃料を購入する必要がない。
  • 宇宙太陽光発電：宇宙空間で太陽光発電を行い、それによって得た電力を地上に送る。現在多くの課題について討論中。
• MHD発電：ファラデーの法則に基づきプラズマなどを用いて発電する。
• 熱電発電：温泉水と河川水などの温度差を利用して熱電変換素子により発電する。
  • ラジオアイソトープ発電：熱源に放射性同位体を使用。
• 振動発電：圧電素子と振動板を組み合わせることにより、音や振動のエネルギーを電気エネルギーに変換する発電。
• 爆薬発電：爆薬の爆発を電気エネルギーに変換する発電。実験用もしくは軍事用。
• 熱光起電力発電

発電の原理

電磁誘導

発電機は前述のように電磁誘導により電力を生む。電磁誘導による発電は、磁力線を導体が横切ることによって起こる現象であり、得られる出力は以下のように表される。

${\displaystyle e=-vBl\sin \theta \,}$

この節の加筆が望まれています。

ゼーベック効果

電池のうち「物理電池」、その中でも「熱電池」と呼ばれる種類の電池はゼーベック効果により電力を生む。ゼーベック効果は、2種以上の物体の接触点の温度差によって生じるもので、反応によって生じた電極間の電圧を出力として取り出す。2 種の物体を用いた場合のこの出力は、単純には以下の式のように表される。

${\displaystyle e=(S_{\mathrm {B} }-S_{\mathrm {A} })\cdot (T_{2}-T_{1})}$

発電所のエネルギーフロー

世界の発電量の推移

全世界で2015年に火力、原子力、水力、コージェネレーション・プラント、その他の発電所で消費された総エネルギーは石油換算トンで1,737Mtoe。これは全世界の一次エネルギー供給量(TPES)13,647Mtoeの12.7%であった。 生産された電力はグロスで 1,735,579 ktoe 相当の電力 (20,185 TWh) であった。発電効率は 39 %。残りの 61 % の一部 ( 3 %) はコージェネレーションの熱源として利用されたが大半は排出された。また 289,681 ktoe 相当の電力（発電量の 17 %）は発電所での内部消費と送電ロスで消費され、最終的に消費者へは 1,446,285 ktoe 相当の電力 (16,430TWh) が供給された。これは発電およびコージェネレーションに投入されたエネルギーの 33 % であった。Key World Energy Statistics 2017 - IEA

世界の総電力の電力源　2015年

-	石炭	石油	ガス	原子力	水力	風力	太陽光	再生可能エネルギー全体	合計
電力 (TWｈ/年)	9,538	990	5,543	2,571	3,978	838	247	5,534	24,176
割合	39.4%	4.0%	22.9%	10.6%	16.4%	3.4%	1.0	22.8	100%

2008年の主要国の電源構成

以下の表にリストした 30 ヶ国は人口がトップ 20 位か、国内総生産 (GDP) が 20 位以内の国と、参考にサウジアラビアを含めた。CIA World Factbook 2009より

これら 30 ヶ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、各指標の 30 ヶ国の平均値は全世界の平均値と近似している。

電源構成の内訳（TWh/年 2008年度）

国名	化石燃料					原子力	順位	再生可能								バイオマス　他					合計	順位
	石炭	石油	ガス	小計	順位			水力	地熱	太陽光	太陽熱	風力	潮汐	小計	順位	バイオ マス	廃棄物	その他	小計	順位
全世界	8,263	1,111	4,301	13,675	-	2,731	-	3,288	65	12	0.9	219	0.5	3,584	-	198	69	4	271	-	20,261	-
率	41%	5.5%	21%	67%	-	13%	-	16%	0.3%	0.06%	0.004%	1.1%	0.003%	18%	-	1.0%	0.3%	0.02%	1.3%	-	100%	-
中国	2,733	23	31	2,788	2	68	8	585	-	0.2	-	13	-	598	1	2.4	-	-	2.4	14	3,457	2
インド	569	34	82	685	6	15	12	114	-	0.02	-	14	-	128	6	2.0	-	-	2.0	16	830	5
アメリカ合衆国	2,133	58	911	3,101	1	838	1	282	17	1.6	0.88	56	-	357	4	50	22	0.8	73	1	4,369	1
インドネシア	61	43	25	130	19	-	-	12	8.3	-	-	-	-	20	17	-	-	-	-	-	149	20
ブラジル	13	18	29	59	23	14	13	370	-	-	-	0.6	-	370	3	20	-	0.2	20	4	463	9
パキスタン	0.1	32	30	62	22	1.6	16	28	-	-	-	-	-	28	14	-	-	-	-	-	92	24
バングラデシュ	0.6	1.7	31	33	27	-	-	1.5	-	-	-	-	-	1.5	29	-	-	-	-	-	35	27
ナイジェリア	-	3.1	12	15	28	-	-	5.7	-	-	-	-	-	5.7	25	-	-	-	-	-	21	28
ロシア	197	16	495	708	4	163	4	167	0.5	-	-	0.01	-	167	5	0.02	2.5	-	2.5	13	1,040	4
日本	288	139	283	711	3	258	3	83	2.8	2.3	-	2.6	-	91	7	15	7.3	-	22	3	1,082	3
メキシコ	21	49	131	202	13	9.8	14	39	7.1	0.01	-	0.3	-	47	12	0.8	-	-	0.8	17	259	14
フィリピン	16	4.9	20	40	26	-	-	9.8	11	0.001	-	0.1	-	21	16	-	-	-	-	-	61	26
ベトナム	15	1.6	30	47	25	-	-	26	-	-	-	-	-	26	15	-	-	-	-	-	73	25
エチオピア	-	0.5	-	0.5	29	-	-	3.3	0.01	-	-	-	-	3.3	28	-	-	-	-	-	3.8	30
エジプト	-	26	90	115	20	-	-	15	-	-	-	0.9	-	16	20	-	-	-	-	-	131	22
ドイツ	291	9.2	88	388	6	148	6	27	0.02	4.4	-	41	-	72	9	20	9.4	-	29	2	637	7
トルコ	58	7.5	99	164	16	-	-	33	0.2	-	-	0.85	-	34	13	0.1	0.1	-	0.2	19	198	19
コンゴ民主共和国	-	0.02	0.03	0.05	30	-	-	7.5	-	-	-	-	-	7.5	22	-	-	-	-	-	7.5	29
イラン	0.4	36	173	209	11	-	-	5.0	-	-	-	0.2	-	5.2	26	-	-	-	-	-	215	17
タイ	32	1.7	102	135	18	-	-	7.1	0.002	0.003	-	-	-	7.1	23	4.8	-	-	4.8	10	147	21
フランス	27	5.8	22	55	24	439	2	68	-	0.04	-	5.7	0.5	75	8	2.1	3.8	-	5.9	9	575	8
イギリス	127	6.1	177	310	7	52	10	9.3	-	0.02	-	7.1	-	16	18	8.1	2.9	-	11	5	389	11
イタリア	49	31	173	253	9	-	-	47	5.5	0.2	-	4.9	-	58	11	4.4	3.3	0.9	8.6	6	319	12
韓国	192	15	81	288	8	151	5	5.6	-	0.3	-	0.4	-	6.3	24	0.5	0.2	0.1	0.7	18	446	10
スペイン	50	18	122	190	14	59	9	26	-	2.6	0.02	32	-	61	10	2.5	1.6	0.3	4.3	11	314	13
カナダ	112	9.8	41	162	17	94	7	383	-	0.03	-	3.8	0.03	386	2	8.3	0.2	-	8.5	7	651	6
サウジアラビア	-	116	88	204	12	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	204	18
台湾	125	14	46	186	15	41	11	7.8	-	0.004	-	0.6	-	8.4	21	0.5	3.0	-	3.5	12	238	16
オーストラリア	198	2.8	39	239	10	-	-	12	-	0.2	0.004	3.9	-	16	19	2.2	-	-	2.2	15	257	15
オランダ	27	2.1	63	92	21	4.2	15	0.1	-	0.04	-	4.3	-	4.4	27	3.7	2.9	0.1	6.8	8	108	23
国名	石炭	石油	ガス	小計	順位	原子力	順位	水力	地熱	太陽光	太陽熱	風力	潮汐	小計	順位	バイオ マス	廃棄物	その他	小計	順位	合計	順位

2020年の主要国の電源構成

以下の表にリストした 30 ヶ国は人口がトップ 20 位か、国内総生産 (GDP) が 20 位以内の国と、参考にサウジアラビアを含めた^[13][14]。CIA World Factbook の値より算出

電源構成の内訳(100万kW 2020)

	化石燃料		原 子 力	順 位	再生可能							バイオマス・ 廃棄物	順 位	合計	順位
国 名	化石燃料	順 位			水力	地熱	太陽光	風力	潮力・ 波力	小計	順 位
全世界	4588.2	-	779.8	-	1287.1	30.3	249.9	469.4	2.4	2039	-	181.7	-	7571.3	-
率	60.6%	-	10.3%	-	17%	0.4%	3.3%	6.2%	０%	-	-	2.4%	-	-	-
中国	1463.8	1	106.5	2	394.8	-	77.6	137.5	-	609.9	1	35.5	1	2217.9	1
インド	326.7	4	12.1	11	46.3	-	18.2	19.9	-	84.4	6	10.0	6	432.8	3
アメリカ合衆国	684.8	2	222.9	1	80.0	4.6	36.6	94.9	-	216.1	2	19.4	3	1143.3	2
インドネシア	56.8	13	-	-	4.7	3.9	-	0.1	-	8.8	19	3.5	11	69.1	19
パキスタン	22.0	23	3.3	15	12.7	-	0.4	1.1	-	14.3	17	0.3	22	39.9	24
ブラジル	23.0	22	4.5	13	128.3	-	3.3	17.9	-	149.6	3	17.9	4	195.0	7
ナイジェリア	9.1	27	-	-	2.5	-	0.02	-	-	2.6	28	0.01	26	11.7	28
バングラデシュ	18.2	25	-	-	0.1	-	0.1	-	-	0.3	29	-	-	18.5	27
ロシア	164.2	5	58.1	4	52.8	-	0.6	-	-	53.4	8	0.8	20	276.5	5
メキシコ	70.7	10	3.4	14	7.1	1.4	4.1	6.1	-	18.7	15	0.7	21	93.4	15
日本	256.2	4	16.7	10	34.9	1.0	30.7	3.5	-	70.1	7	5.6	8	348.7	4
エチオピア	-	30	-	-	4.7	-	0.005	0.2	-	4.8	25	0.01	25	4.9	29
フィリピン	21.6	24	-	-	2.2	3.1	0.4	0.3	-	6.0	24	0.3	23	27.9	25
エジプト	53.1	15	-	-	4.6	-	0.6	1.5	-	6.7	23	0.1	24	59.8	21
ベトナム	46.2	16	-	-	16.5	-	1.6	0.3	-	18.3	16	0.9	19	65.3	20
コンゴ民主共和国	0.003	29	-	-	2.9	-	0.003	-	-	2.9	27	0.009	27	2.9	30
トルコ	54.4	14	-	-	25.5	3.3	3.7	8.1	0.4	41.0	11	1.5	16	96.8	14
ドイツ	100.5	6	27.6	6	11.2	-	22.8	59.3	0.5	93.8	5	25.8	2	248.3	6
イラン	71.5	9	1.5	16	7.3	-	0.08	0.2	-	7.6	22	-	-	80.6	17
タイ	44.3	17	-	-	1.4	-	1.5	0.9	-	3.8	26	5.1	9	53.1	22
イギリス	42.8	18	17.2	9	2.9	-	4.9	28.5	-	36.3	12	17.0	5	113.2	13
フランス	11.1	26	94.8	3	16.2	-	3.5	10.1	0.3	30.1	13	2.8	13	138.6	9
イタリア	67.9	11	-	-	21.3	2.7	11.2	8.4	0.2	43.7	10	9.8	7	121.4	11
カナダ	25.3	21	22.5	8	93.2	-	1.0	8.7	-	103.0	4	2.5	14	153.3	8
韓国	88.0	7	37.6	5	1.8	-	4.5	0.8	1.0	8.0	21	2.3	15	135.8	10
オーストラリア	62.2	12	-	-	5.1	-	7.1	6.9	-	19.1	14	1.2	17	82.5	16
スペイン	37.5	19	25.4	7	15.2	-	9.4	25.6	-	50.2	9	3.0	12	115.8	12
オランダ	29.6	20	1.4	17	-	-	3.0	5.7	-	8.6	20	3.7	10	43.4	23
スイス	0.2	28	7.8	12	12.9	-	0.9	0.05	-	13.8	18	1.1	18	22.9	26
サウジアラビア	76.7	8	-	-	-	-	0.2	-	-	0.2	30	-	-	76.8	18
国 名	化石燃料	順 位	原 子 力	順 位	水力	地熱	太陽光	風力	潮力・ 波力	小計	順 位	バイオマス・ 廃棄物	順 位	合計	順位

発電する生物

生物の中には、発電器官を有する種が存在し、他の生物に対する攻撃、物体の探知、コミュニケーション等に電気を利用している。そういった能力を持つ種の殆どは魚類である^[15]。

→「電気魚」も参照

強発電魚

100V以上の電圧を生む発電魚。

• デンキウナギ
• デンキナマズ
• シビレエイ

弱発電魚

5V前後の電圧を生む発電魚。

• エレファントノーズフィッシュ
• ジムナーカス
• ガンギエイ
• ナイフフィッシュ
• カラポ
• アイゲンマニア
• ブラックゴースト^[16]

発電菌

• シェワネラ属

脚注

[脚注の使い方]

注釈

1. ^ ソーラーパネルを備え付けている家屋も増えている。

出典

1. ^ 第２版, 百科事典マイペディア,デジタル大辞泉,精選版 日本国語大辞典,世界大百科事典. “発電とは”. コトバンク. 2021年5月28日閲覧。
2. ^ ブリタニカ国際大百科事典「発電機」に「機械エネルギー」とある。
3. ^ “Solar Farm: What Is It and How Does It Work”. www.renogy.com. 2025年3月26日閲覧。
4. ^ “Solar Power Plant – Types, Components, Layout and Operation”. www.electricaltechnology.org. 2025年3月26日閲覧。
5. ^ “Photovoltaic vs. Concentrated Solar Power”. www.onepointesolutions.com. 2025年3月26日閲覧。
6. ^ “Explained: A Comprehensive Comparison Of Photovoltaic (PV) And Concentrated Solar Power (CSP) Technologies In Terms Of Efficiency, Cost, And Environmental Footprint”. solarquarter.com. 2025年3月26日閲覧。
7. ^ “Utility-scale solar sets new record”. wiki-solar.org. 2025年3月26日閲覧。
8. ^ “キャンプ ポータブル電源”. www.bluetti.jp. 2025年3月26日閲覧。
9. ^ “Expanding Renewable Energy in Pakistan’s Electricity Mix”. www.worldbank.org. 2025年3月26日閲覧。
10. ^ “Future of Solar Photovoltaic – A Global Energy Transformation paper”. www.irena.org. 2025年3月26日閲覧。
11. ^ “電源構成とは”. デジタル大辞泉. コトバンク. 2022年11月28日閲覧。
12. ^ IEA/OECD IEA Statistics/Electricity and Heat by country
13. ^ “Field Listing Electricity generation sources”. THE WORLD FACT BOOK. アメリカ合衆国中央情報局 (CIA). 2022年11月28日閲覧。
14. ^ “Field Listing Electricity”. THE WORLD FACTBOOK. アメリカ合衆国中央情報局 (CIA). 2022年11月28日閲覧。
15. ^ 世界の電気魚
16. ^ ブラックゴースト・熱帯魚カタログ

関連項目

外部リンク

• 『発電』 - コトバンク

表 話 編 歴 発電
方式	発電機使用 熱機関 による発電 火力発電 (発電所) 内燃力発電 コンバインドサイクル発電 廃棄物発電 石炭ガス化複合発電 バイオマス発電 非火力発電 原子力発電 原子力発電所 地熱発電 太陽熱発電 海洋温度差発電 核融合発電 (核融合炉) その他 汽力発電 (火力非火力共通) 冷熱発電 炉頂圧発電 水力発電 揚水発電 小水力発電 海洋発電 波力発電 潮力発電 海洋温度差発電 塩分濃度差発電 海流発電 風力発電 陸上風力発電 洋上風力発電 浮体式洋上風力発電 凧型風力発電（英語版） その他 人力発電 発電機不使用 燃料電池発電 太陽光発電 宇宙太陽光発電 熱光起電力発電 ラジオアイソトープ発電 爆薬発電 MHD発電 熱電発電 振動発電 ナノ発電 大気電流発電
燃料	化石燃料 石炭 石油 軽油 灯油 ガソリン 天然ガス LNG LPG 重油 バイオマス アルコール燃料 ガソール バイオ燃料 バイオマスエタノール 第二世代バイオ燃料 セルロシック・エタノール バイオディーゼル バイオガス バイオコークス 微細藻燃料 木質燃料 木質バイオマス 薪 木質ペレット ウッドチップ 間伐材 パーム油 汚泥 脱水ケーキ 核燃料 ウラン プルトニウム トリウム 重水素 三重水素 その他 太陽 太陽光 廃棄物固形燃料（RDF） 水素 水素燃料
発電機	原動機 蒸気タービン ボイラー 復水器 冷却塔 風力原動機
発電所	集合型風力発電所 日本 火力発電所一覧 バイオマス発電所一覧 原子力発電所一覧 水力発電所一覧 地熱発電所一覧 風力発電所一覧 太陽光発電所一覧
その他	送電 変電所 電力系統 スマートグリッド ダム 灌漑 再生可能エネルギー 新エネルギー ドゥンケルフラウテ
Portal:エネルギー・ カテゴリ

表 話 編 歴 電気・電力
主要項目	電力 電気 電力会社 日本の電力会社 エネルギー エネルギー効率
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Category:電気 Category:電力 プロジェクト:電気

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Wiktionary日本語版（日本語カテゴリ）

発電

出典:『Wiktionary』 (2021/08/14 07:24 UTC 版)

名詞・サ変動詞

発 電（はつでん）-する

1. 電力以外のエネルギーを電力へ変換すること。

派生語

• 発電機, 発電所
• 汽力発電
  • 原子力発電, 地熱発電, 太陽熱発電
• 火力発電
• 水力発電
• 海洋発電
  • 波力発電, 潮力発電
• 風力発電
• 太陽光発電
• 自家発電
• 発送電

翻訳

• 英語: power generation ^(en)
• ドイツ語: Stromerzeugung ^(de) 女性

Weblio日本語例文用例辞書

「発電」の例文・使い方・用例・文例

• 発電する
• この発電所は首都に電気を供給している
• 発電
• 水力発電所
• 原子力発電所
• 我々は原子力発電所の危険に対してもっと警戒しておくべきだった
• 原子力発電所は厳しい安全基準をもっている
• 発電所
• 火力発電
• 潮力発電
• 始発電車の出発時刻は午前５時30分です
• 国連の調査官はその発電所に調査訪問を行った
• 波力発電
• 風力発電所
• 私たちは交流発電機を用いて実験を行った。
• 石炭発電所
• 原子力発電所を閉鎖するには非常に長い年月がかかる。
• その国は原子力発電を漸次廃止することに決めた。