消費電力

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

国	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。

${\displaystyle P={|V|^{2} \over R}={V_{a}^{2} \over R}}$

${\displaystyle P=|I|^{2}R=I_{a}^{2}R}$

• P：消費電力
• V：電圧
• I：電流
• R：抵抗

損失

• 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

1. 国際エネルギー機関(IEA) 各国の電力と熱源 閲覧2011年4月
2. CIA ザ・ワールド・ファクトブック

関連項目

• 国際エネルギースタープログラム
• 省エネラベリング制度

外部リンク

• 『消費電力』 - コトバンク