消費電力

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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。 ワット時で表される。

(Wh:ワット時) = (V:電圧) x (A:電流) x (時間)

概要[編集]

機器に投入された電力は光・熱・動力等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683lm/Wを100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。IEA/OECD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為に投入した全エネルギーの33%であった。資源枯渇、発電自体の環境負荷(地球温暖化)などの問題を低減させるため節電が求められている。

各国の電力消費[編集]

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。ノートを参照されたし。

2008年には日本では1,083,142GWh(㌐ワット時)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アメリカで4,401,698GWhで全世界の22%、次が中国の3,444,108GWh(17%対世界)。

一人あたりの消費量では日本は一日23.35kWh(キロワット時)で世界平均(8.18kWh)のほぼ3倍、ドイツの20.61kWhの113%、イギリスの17.97kWh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キロワット時あたり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/キロワット時、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。

以下の表にリストした30ヶ国は人口がトップ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、各数値の30ヶ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
(百万人)
順位* GDP (PPP)
(十億ドル)
順位* GDP (PPP)
一人当たり
順位* 電力消費
(GWh/年)
順位** 一日一人
(kWh)
順位** GDP (PPP)
(ドル)
/キロワット時*
全世界 6,784 0 $70,048 0 $10,325 0 20,279,640 0 8.18 0 3.5
中華人民共和国の旗 中国 1,339 1 $7,992 2 $5,969 133 3,444,108 2 7.04 17 2.3
インドの旗 インド 1,166 2 $3,304 4 $2,834 166 860,723 5 2.02 23 3.8
アメリカ合衆国の旗 アメリカ 307 3 $14,440 1 $47,036 11 4,401,698 1 39.25 2 3.3
欧州連合の旗 欧州連合* 541 0 $16,221 0 $29,983 0 3,635,604 0 18.40 0 4.5
インドネシアの旗 インドネシア 240 4 $917 15 $3,821 158 149,437 20 1.70 24 6.1
ブラジルの旗 ブラジル 199 5 $1,998 9 $10,040 102 505,083 9 6.95 18 4.0
パキスタンの旗 パキスタン 176 6 $431 27 $2,449 172 91,626 24 1.43 26 4.7
バングラデシュの旗 バングラデシュ 156 7 $226 49 $1,449 196 35,893 27 0.63 27 6.3
ナイジェリアの旗 ナイジェリア 149 8 $336 35 $2,255 176 21,110 28 0.39 28 15.9
ロシアの旗 ロシア 140 9 $2,271 6 $16,221 72 1,022,726 4 20.00 10 2.2
日本の旗 日本 127 10 $4,340 3 $34,173 36 1,083,142 3 23.35 6 4.0
メキシコの旗 メキシコ 111 11 $1,567 11 $14,117 77 257,812 14 6.36 19 6.1
フィリピンの旗 フィリピン 98 12 $318 37 $3,425 162 60,819 26 1.70 25 5.2
ベトナムの旗 ベトナム 87 13 $242 45 $2,782 167 76,269 25 2.40 22 3.2
エチオピアの旗 エチオピア 85 14 $70 78 $824 216 3,777 30 0.12 30 18.5
エジプトの旗 エジプト 83 15 $445 26 $5,361 135 130,144 22 4.29 21 3.4
ドイツの旗 ドイツ 82 16 $2,925 5 $35,671 33 617,132 7 20.61 8 4.7
トルコの旗 トルコ 77 17 $904 16 $11,740 92 198,085 19 7.04 16 4.6
コンゴ民主共和国の旗 コンゴ民主共和国 69 18 $21 120 $304 226 6,939 29 0.28 29 3.0
イランの旗 イラン 66 19 $844 17 $12,788 86 211,972 17 8.79 15 4.0
タイ王国の旗 タイ 66 20 $549 24 $8,318 115 149,034 21 6.18 20 3.7
フランスの旗 フランス 64 21 $2,133 8 $33,328 38 526,862 8 22.54 7 4.0
イギリスの旗 イギリス 61 22 $2,236 7 $36,656 30 400,390 11 17.97 13 5.6
イタリアの旗 イタリア 58 23 $1,827 10 $31,500 41 359,161 12 16.95 14 5.1
大韓民国の旗 韓国 49 25 $1,338 13 $27,306 49 443,888 10 24.80 5 3.0
スペインの旗 スペイン 41 32 $1,402 12 $34,195 35 303,179 13 20.25 9 4.6
カナダの旗 カナダ 33 37 $1,303 14 $39,485 22 620,684 6 51.50 1 2.1
サウジアラビアの旗 サウジアラビア 29 41 $578 22 $19,931 59 204,200 18 19.28 12 2.8
中華民国の旗 台湾 23 49 $714 19 $31,043 42 238,458 16 28.39 4 3.0
オーストラリアの旗 オーストラリア 21 54 $803 18 $38,238 25 257,247 15 33.54 3 3.1
オランダの旗 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、スエーデン、スイス、トルコ、イギリス

GDP (PPP)(ドル)/キロワット時*は1キロワット時あたり生産される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。

末端電力消費の内訳[編集]

2008年には世界で20,261TWh発電されたが、内部消費、損失等で3,464TWh(17%)消費し、最終的に16,816TWh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%
中華人民共和国の旗 中国 2,842 67.8% 1.05% 5.4% 3.12% 0.000% 15.5% 7.19%
インドの旗 インド 602 46.4% 1.93% 8.0% 17.92% 0.000% 20.7% 5.05%
アメリカ合衆国の旗 アメリカ 3,814 24.0% 0.20% 35.0% 0.00% 0.000% 36.2% 4.59%
インドネシアの旗 インドネシア 129 37.2% 0.00% 23.9% 0.00% 0.000% 38.9% 0.00%
ブラジルの旗 ブラジル 410 48.1% 0.39% 23.7% 4.49% 0.000% 23.3% 0.00%
パキスタンの旗 パキスタン 70 27.5% 0.01% 14.2% 12.50% 0.000% 45.9% 0.00%
バングラデシュの旗 バングラデシュ 32 56.3% 0.00% 6.0% 3.37% 0.000% 32.9% 0.00%
ナイジェリアの旗 ナイジェリア 19 20.0% 0.00% 24.7% 0.00% 0.000% 55.3% 0.00%
ロシアの旗 ロシア 725 49.6% 11.45% 20.6% 2.14% 0.037% 16.1% 0.00%
日本の旗 日本 964 31.5% 1.95% 36.4% 0.09% 0.000% 29.8% 0.23%
メキシコの旗 メキシコ 200 61.3% 0.55% 10.3% 4.05% 0.000% 23.7% 0.00%
フィリピンの旗 フィリピン 49 34.6% 0.23% 28.7% 2.30% 0.311% 33.8% 0.00%
ベトナムの旗 ベトナム 68 51.8% 0.75% 8.1% 0.97% 0.000% 38.4% 0.00%
エチオピアの旗 エチオピア 3.1 38.0% 0.00% 23.6% 0.00% 0.000% 37.7% 0.74%
エジプトの旗 エジプト 112 33.4% 0.00% 15.4% 4.13% 0.000% 39.2% 7.84%
ドイツの旗 ドイツ 526 46.1% 3.14% 22.6% 1.66% 0.000% 26.5% 0.00%
トルコの旗 トルコ 159 45.4% 0.60% 25.6% 3.54% 0.102% 24.8% 0.00%
コンゴ民主共和国の旗 コンゴ民主共和国 6.1 63.4% 0.00% 3.1% 0.00% 0.000% 33.5% 0.00%
イランの旗 イラン 164 33.2% 0.15% 19.0% 12.92% 0.001% 32.3% 2.50%
タイ王国の旗 タイ 135 42.4% 0.04% 35.6% 0.21% 0.000% 21.3% 0.54%
フランスの旗 フランス 433 32.6% 3.06% 25.0% 0.88% 0.028% 35.9% 2.57%
イギリスの旗 イギリス 342 33.2% 2.47% 28.6% 1.19% 0.000% 34.5% 0.00%
イタリアの旗 イタリア 309 45.8% 3.50% 26.8% 1.81% 0.022% 22.1% 0.00%
大韓民国の旗 韓国 407 51.0% 0.55% 32.5% 1.61% 0.449% 13.8% 0.00%
スペインの旗 スペイン 265 38.9% 1.10% 29.5% 2.29% 0.000% 27.1% 1.08%
カナダの旗 カナダ 519 36.3% 0.81% 30.0% 1.86% 0.000% 31.0% 0.00%
サウジアラビアの旗 サウジアラビア 170 12.4% 0.00% 28.5% 2.04% 0.000% 56.9% 0.14%
中華民国の旗 台湾 210 55.7% 0.52% 13.7% 0.78% 0.459% 20.3% 8.48%
オーストラリアの旗 オーストラリア 212 44.7% 1.33% 25.6% 0.88% 0.000% 27.4% 0.00%
オランダの旗 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

家電製品の販売戦略[編集]

一般家庭の電化製品の中で、1990年代から消費電力を著しく低下させたのは冷蔵庫である。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。」というアピール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(冷蔵庫の略歴を参照のこと)。

最近ではテレビにおいても、大型・薄型化が進み消費者や販売店でも省エネルギーを意識される事が多い。その際には構造上、省エネに向くとされる液晶タイプが奨められる事が多々ある(シャープソニー東芝がメイン)。 しかしプラズマディスプレイPDP)方式(松下電器日立製作所パイオニアがメイン)も技術面の進歩が著しく、後は画質面(液晶は滑らかで、目に優しい)かスペック(プラズマは動画に強く、視野角が広い)と好みやブランドで選ばれる傾向も強い。

また、昨今流行になっている洗濯乾燥機でも、「乾燥運転時」の消費電力を意識される事が多い。洗濯乾燥機では省エネの他、節水性も消費電力と同様注目ポイントとなっており、家計への負担軽減と共に、環境問題に対する関心の高さも窺える。

物理学における消費電力[編集]

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。

P = {|V|^2 \over R} = {V_a^2 \over R}
P = |I|^2 R = I_a^2 R
  • P:消費電力
  • V:電圧
  • I:電流
  • R:抵抗

損失[編集]

  • 鉄損:交流で磁化したときに失われるエネルギー。
  • 銅損:巻線抵抗によって失われるエネルギー。

脚注[編集]

関連項目[編集]