技術者の基礎知識

kW、kWhの意味と違いは?これでエネルギー問題に詳しくなれる。

電力や電力量は、日本のエネルギー問題から身近な電化製品まで頻繁に耳にする言葉です。その割には、数字の意味や規模感のイメージがわいてない人が多いのではないでしょうか?

ここでは、電力(kW)、電力量(kWh)の数字感覚をつかめるよう、簡単に解説します。

kWとkWhの意味

kW、kWhはそれぞれ「電力」「電力量」の単位です。「電力」と「電力量」は、自動車の”速度”と”走行距離”の関係に似ています。

“速度”が「電力」、”走行距離”が「電力量」にあたります。

電力:kW

電力とは、エネルギーを生み出したり消費する「速さ」です。単位時間あたりに生み出したり消費するエネルギー量で、単位はワット(W)です。出力とか、消費電力ということもあります。

電力量:kWh

電力量とは、生み出したり消費するエネルギーの「量」です。電力[kW]に時間[h]を掛けて計算します。単位はワットアワー(Wh)です。

消費電力が1200Wのドライヤーを1時間使ったら、

1200W×1h=1200Wh

の電力量を消費したことになります。

供給電力≒需要電力である

エネルギーはたくさんストックすることができませんので、誰かが作ったエネルギーはリアルタイムで誰かが消費することになります。

したがって、

供給電力(発電所の発電電力)[W] ≒ 需要電力(総消費電力) [W]

となります。

実際には、電力会社が電力の消費状況に合わせて発電電力を調整しています。この調整をせずに供給電力と需要電力がずれてくると、周波数が変わるなどして電気の質が悪くなるからです(ここでは触れません)。

これはGDPの考え方と似ていますね。GDPとは1年間に生産されて売られた総量であり、1年間に買われた総量です。

電力の数値感覚

こちらの表で、電力の数値の規模感をつかめるかと思います。ざっくり、マイホームが1kW、町が1MW、県が1GW、日本が100GW、世界が2TWです!

100W 明るい電球
1kW 家1軒の消費電力
1MW 町の消費電力(家1,000軒)
1GW 県の消費電力(家100万軒) 発電所1つの出力
100GW 日本の消費電力 日本の発電所の総出力
100GW 世界の消費電力 世界の発電所の総出力

※書籍『サイエンス入門Ⅱ』を参考にしています。

原発の出力

参考までに、代表的な原発の総出力を示します。東電の柏崎刈羽原発は最大のキャパを誇ります。

・柏崎刈羽(東電):8GW
・大飯(関電):5GW
・浜岡(中電):4GW
・伊方(四電):2GW

当たり前ですが

電力、つまりエネルギーが生み出されて消費される速さは、季節や時間帯により変わります。みんなが起きている昼間の方が消費電力が大きくなります。

電力量の数値感覚

電気代

さきほどの表で、家1軒の消費電力はざっくり1kWだと言いました。
1日のうちアクティブな時間を15時間としたら、1ヶ月の消費電力量は

1kW x (15h x 30日) = 450kWh

となります。実際に、一般家庭の一般家庭の1ヶ月の消費電力量は450kWhくらいです。

電気代はざっくり20円/kWhですので、1ヶ月の電気代は

450kWh x 20円/kWh = 9,000円

と計算されます。電力量と電気代の感覚はつかめたでしょうか?

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日本の電力量

さきほどの表で、日本の発電所の総出力はざっくり100GWだと言いました。

では、日本の発電所が1年間で生み出す電力量はいくらになるでしょうか?

1年間は、時間になおすと365日×24h=8,760hです。ざっくり10,000hです。よって、

100GW x 10,000h ≒ 1,000,000GWh(100万GWh) となります。kWhで表すと、1兆kWhです。

日本の発電所が1年間に生み出したエネルギーのうち90%以上は火力発電です。原発は2%です。ほとんどが止まっているからです。

火力の原料には石油、石炭、天然ガスといったものがあります。全てひっくりめて「火力発電」とするとこのようになります。

いかに火力発電に依存しているかが分かります。

では、日本が1年間で消費する電力量はいくらになるでしょうか?

消費電力量は発電電力量とほぼ同じであることが分かります。「同時同量」が維持されているためですね。

「同時同量」については、こちらをご参照下さい。

同時同量とは?電力の需要と供給にズレが生じると、電気の周波数と電圧が変わる電気はたくさん溜めておくことができないため、発電した電気はリアルタイムで消費しなければなりません。したがって、発電電力と消費電力は同じに...