１ｋＷｈの電力を発電するためには、油をどのくらい使うのでしょうか。

１ｋＷｈの電力を発電するためには、油をどのくらい使うのでしょうか。火力発電を前提で教えて頂けますか。
ＣＯ２排出量
電気　１ｋＷｈｘ0.38＝
ガソリン　リットルｘ2.32＝
とあります。


地球温暖化が叫ばれる今日この頃ですが、
電力、ガソリンどちらのほうがＣＯ２を多く排出しているのかを、知るために掲題の質問をしたのです。

よろしくお願い致します。

No.9 ベストアンサー 回答者： skycafe 回答日時： 2005/02/03 03:05

　質問から何が知りたいのかを以下のように読み取りました。

　火力発電を前提にと言うところがひっかかるのですが、CO2排出量のところで出している数値で、電気　1kWh×0.38　とかいった数値はどうも火力も原子力もその他の発電も含めた総合的なCO2の排出量を求めるのに使用する環境家計簿の排出係数に近いので、火力発電を前提にと言うところは無視して考えます。

　また、電力、ガソリンどちらのほうがCO2を多く排出しているのかを知るためとあるのでこれは電気自動車とガソリン自動車のようなものを比べてみるのが一つの回答かと思い以下のように考えました。

　まず、
1.一般家庭で電気でモーターを回し1kWhの出力を得るのにどれだけのCO2を排出するか
2.一般家庭でガソリンエンジンをまわし1kWhの出力を得るのにどれだけのCO2を排出するか
を求めます。

1.モーターの効率を 70％ととして
　0.38 kgCO2/kWh ÷ 0.7 ＝ 0.54 kgCO2/kWh

2.ガソリンの発熱量を 35 MJ/L、
　ガソリンエンジンの効率を30％として
　2.3 kgCO2/L ÷ (35 MJ/L × 1/3.6 kWh/MJ × 0.3) ＝ 0.79 kgCO2/kWh

と言うことになります。
モーター効率70％、エンジン効率30％はどんな使い方をするかでかなり変わると考えなければなりません。
(電気自動車は運転中の効率はあまり変わらないと思いますがバッテリーの充放電のロスをさらに10％ぐらい見込んでおく必要があるでしょう。
　ガソリン車は発進時などにかなり効率が下がると思います。さらに30％～50％位かそれ以上悪くなるんではないでしょうか。)

尚、平成11年度の環境家計簿には電力のCO2排出係数として 0.36 kgCO2/kWh、 ガソリンのCO2排出係数として 2.3 kgCO2/L と言う数値が出ています。
電力消費でCO2が排出されるのは発電所であり、火力発電が主な発生源ですが、数値は平成11年度の火力、原子力、その他の発電所の割合を反映しています。 当然、年度によって変わってきます。
ガソリンの発熱量 35 MJ/L はNo.3 foobar さんの紹介にあった「エネルギー源別標準発熱量表」からの値です。

No.8 回答者： yasu99 回答日時： 2005/01/25 16:07

＃７さんの説明では、原子力発電のＣＯ2が火力発電よりも多いように読み取れるのですが、そうなのでしょうか？

原子力発電は、発電段階では燃焼というものがないのでＣＯ2は発生せず、ウランの濃縮段階でＣＯ2が発生するので間接発生が問題となりますが、これらを含めて考えても火力発電よりは圧倒的に少ないのです。

したがって、ＣＯ2発生量を少なくするためには、発電に占める原子力発電の比率を大きくすればいいことになります。

参考URL：http://www.fepc.or.jp/wwf_rep.html

No.7 回答者： moccha 回答日時： 2005/01/25 00:23

国内の電気は石油や石炭などだけで作られているわけではありません。

現在、全電力のおよそ1/3は、原子力発電です。
また、数%が水力発電、風力、地熱などが、ほんのわずかで、残りが火力発電です。

したがって、いくら自動車の熱効率が悪いといっても、火力発電の効率がいいから、電気のCO2排出量が少ないわけではありません。1/3の電力が、原子力で作られているからです。

No.6 回答者： yasu99 回答日時： 2005/01/22 01:59

＃５さんへ

訂正ありがとうございました。その通りですね。
コージェネレーションと混同しておりました。

No.5 回答者： akepurin 回答日時： 2005/01/21 22:53

熱力学の法則により、熱機関の最高効率はカルノーサイクルより高くすることは理論的に不可能です。

例えば、ボイラーの温度が600℃（873K）復水器の温度が30℃（303K）の火力発電所の場合、カルノーの公式により最高効率は
η＝（873―303）/833 ＝0.65
すなわち、65％以上の熱効率を得ることは理論上できません。残りの35%は排熱として海に捨てられますが、この廃熱は熱機関が動くために不可欠なものです。
実際の火力発電所の効率は、タービン損失等によりもっと低くなり、４０～５０％となります。

No.4 回答者： yasu99 回答日時： 2005/01/21 13:40

＃２さんの計算は、原油を焚いた熱で電気を発生させるまでの熱効率を含めたものと、ガソリンを単に燃やした熱量との比較となっています。

わたしが、最初に疑問を投げかけたように、何を比較するのかということでして、同じ土俵で比較するなら、ガソリンの燃焼については、エンジンを回して力学的な仕事をさせた時のエネルギーと比較せねばなりません。

ガソリンエンジンの熱効率は３０～４０％程度であったと思いますが、一方火力発電の熱効率は７０～８０％程度です。

No.3 回答者： foobar 回答日時： 2005/01/21 11:35

火力発電と言っても、燃料には、重油、天然ガス、石炭と各種有るので、簡単には換算できないとは思いますが、、。

とりあえず、計算できる範囲で。
1kWh=3.6MJ(=1000[W]*3600[s])
発電、送電効率が、概略40%なので、必要な入力エネルギーとしては、9MJ。

重油の発熱量が40MJ/l なので、1kWh発電に必要な量は概ね 0.23l(ちなみに、ガソリンだと1lあたり35MJ程度らしい)
石炭だと 30MJ/kgなので、概ね 0.3kg /kWh
天然ガスだと 55MJ/kgなので、概ね 0.16kg/kWh

(上記発熱量は、資源エネルギー庁の「エネルギー源別標準発熱量表」を参考にしました。PDFファイルなので、URIは掲載できませんが、、
1kWh->投入エネルギー9MJの数値も、上記資料中に有りますね。)

CO2の排出量考えるときには、
機関の効率
燃料がどの程度CO2を排出するか(例えば、水素はCO2を排出しませんし、成分に水素を多く含む天然ガスもCO2排出量は低かったかと思います。逆にほぼ炭素100%の石炭はエネルギーあたりのCO2排出量が大きめだったかと。)
あたりも考慮する必要が有ります。

No.2 回答者： ayupapa 回答日時： 2005/01/21 11:18

0.38というのは電力会社が1kWh発電する際に燃料等でCO2を0.38kg排出するという意味です。

2.32はガソリン1リットルを燃焼させると2.32kgのCO2を排出するという意味です。これらをCO2排出係数と言います。
ガソリンの熱量を32MJ/リットルとします（数値の信憑性は自信はありません。実際にはガソリンの種類、エンジンの性能に左右されます）。
ガソリン1リットルは32MJ（メガジュール）のエネルギーを生み出し、同時に2.32kgのCO2を排出します。
1J＝1ワット・秒＝1/1,000/60/60kwh
＝0.278×10^-6kwh
なので、32MJは、
32×10^6×0.278×10^-6kwh＝8.90kWhです。
電力8.9kWh発電するには、8.90×0.38＝3.38kgのCO2を排出します。
つまり、ガソリン1リットルの燃焼で2.32kgのCO2を排出するとして、同じエネルギーを電気で賄うとき3.38kgのCO2を排出することになります。つまりこの計算ではガソリンの方が地球に若干優しい計算になります。
実際には電力会社の企業努力でCO2排出係数は年々小さくなっていますし、ガソリンもNOX、SOX等の有害物を排出するし熱効率の係数が掛かりますので一概に比較はできません。
あくまで計算の一例として書いてみました。
ぜひ環境保全活動に取り組んで下さい。

No.1 回答者： yasu99 回答日時： 2005/01/21 00:48

数値的なことは知りませんが、それよりも電力とガソリンとの比較という意味が分かりません。

原油を焚いて発電するのと、車のガソリンエンジンで同じエネルギーを生成するのとでは、どちらがCO2を多く排出するかということでしょうか？
それならば、熱効率の優れた火力発電の方がCO2は少ないといえますが・・・