キロワット時(単位記号:kW⋅hまたはkW h 、一般的にはkWhと表記)は、SI 単位で3.6メガジュール(MJ)に等しい非 SI エネルギー単位です。これは、1キロワットの電力を 1時間供給したときに得られるエネルギーです。キロワット時は、電力会社が供給する電気エネルギーの一般的な請求単位です。メートル法の接頭辞は、基本単位であるワット時(3.6 kJ)の倍数および分数に使用されます。
キロワット時(kWh)は、1キロワット(kW)を1時間(つまり、1時間持続)乗じたエネルギーの複合単位です。国際単位系(SI)のエネルギー単位はジュール(記号J)です。ワットは定義上1秒あたり1ジュールであり、1時間には3,600秒あるため、1kWhは3,600キロジュールまたは3.6MJに相当します。[ 1 ] [ 2 ]
キロワット時を表す広く使われている記号はkWhで、これは kW (キロワット) と h (時間) を組み合わせたものです。この単位 (および記号) は、電力会社が消費者に供給するエネルギーの請求、商業、教育、科学出版物、メディアなどで一般的に使用されています。[ 3 ] [ 4 ]また、電力工学における通常の単位表現でもあります。[ 5 ]ただし、この一般的な表現は、国際単位系(SI)のスタイルガイドに準拠していません。[ 6 ]
このユニットのその他の表現方法に遭遇する可能性もあります。
時間は、国際度量衡局がSIで使用するために認めている非SI単位の中に挙げられている時間の単位である。 [ 6 ]
消費電力1,000ワット(1キロワット)の電気ヒーターを1時間稼働させると、1キロワット時のエネルギーを消費します。同様に、消費電力100ワットのテレビを10時間連続稼働させた場合や、40ワットの電気製品を25時間連続稼働させた場合も、1キロワット時のエネルギーを消費します。
電気エネルギーは通常、キロワット時単位で消費者に販売されます。一定の消費電力率で電気機器を稼働させるコストは、機器の消費電力(キロワット)に稼働時間(時間)とキロワット時あたりの価格を掛けて計算されます(消費電力が一定期間にわたって一定でない場合は、数値積分が必要です)。電力会社が請求する電気の単価は、顧客の時間の経過に伴う消費プロファイルによって異なる場合があります。価格は地域によって大きく異なります。米国では、州によって価格が3倍も異なる場合があります。[ 11 ]
小規模な顧客の負荷は通常、エネルギー、送電サービス、定格容量に対してのみ課金されますが、大規模な消費者は、15 分などの比較的短い時間で記録された最大電力であるピーク電力消費に対しても料金を支払います。これは、ピーク電力を供給するために必要なインフラストラクチャを維持する電力会社への補償です。これらの料金は、需要の変化として請求されます。[ 12 ]産業用ユーザーは、負荷の力率に応じて追加料金が発生する場合もあります。
主要なエネルギー生産量または消費量は、多くの場合、特定の期間(通常は暦年または会計年度)におけるテラワット時(TWh)で表されます。365日は8,760時間に相当するため、1ギガワットを1年間維持すると、8.76テラワット時のエネルギーに相当します。逆に、1テラワット時は、約114メガワットの電力を1年間維持することに相当します。
2020年には、米国の平均的な世帯は 月間893kWhを消費しており[ 13 ]、これは世帯あたりの平均電力消費量が1.22kWに相当する 。
電気ケトルを使って1リットルの水を室温から沸点まで上げるのに必要な電力は約0.1kWhです。
12ワットのLEDランプを常時点灯させた場合、 24時間あたり約0.3kWh、 1ヶ月あたり約9kWhの電力を消費します。
左列の単位で測定された量を上段の行の単位に変換するには、行と列が交差するセルの係数を掛けます。
SI接頭辞はワット時によく用いられます。キロワット時 (kWh) は 1,000 Wh、メガワット時 (MWh) は 100 Wh などです。キロワット時は、一般家庭の月間電力消費量が数百キロワット時から数千キロワット時であるため、電力会社が料金請求によく使用します。メガワット時(MWh)、ギガワット時(GWh)、テラワット時(TWh) は、産業用顧客や発電における大量の電力の計測によく用いられます。テラワット時とペタワット時(PWh) は、国全体の年間発電量や世界のエネルギー消費量を便利に表現できるほど大きな単位です。
キロワットは電力の単位(単位時間あたりのエネルギーの流れ)です。キロワット時はエネルギーの単位です。キロワット毎時は、電力の流れの時間変化率を表します。
仕事とは、システムに伝達されるエネルギー量のことであり、電力とは、エネルギーが伝達される速度のことです。エネルギーはジュール(ワット秒)で測定され、電力はワット(ジュール毎秒)で測定されます。
例えば、バッテリーはエネルギーを蓄えます。バッテリーがエネルギーを供給する際には、一定の電力、つまりエネルギー供給速度で供給します。電力が高いほど、バッテリーに蓄えられたエネルギーはより速く供給されます。出力電力が高いほど、バッテリーに蓄えられたエネルギーはより短い時間で枯渇します。
電力の生産量と消費量は、メガワット時/年 (MWh/年)、ギガワット時/年 (GWh/年)、テラワット時/年 (TWh/年) などの単位で、年間ベースで報告されることがあります。これらの単位はエネルギーを時間で割った次元を持つため、電力の単位です。これらは、1 年の時間数で割ることによって SI 電力単位に変換できます。 年間8760時間。
したがって、1 GWh/年= 1 GWh/8760 時間≈114.12 kW。
様々な種類の料金を表す多くの複合単位は、時間経過に伴う変化を示すために、時間の単位を明示的に示しています。例えば、マイル毎時、キロメートル毎時、ドル毎時などです。一方、kWなどの電力単位は、単位時間あたりのエネルギー量(kW = kJ / s)をすでに測定しています。キロワット時は電力と時間の積であり、電力の時間変化率ではありません。
ワット毎時 (W/h) は、 1 時間あたりの電力変化、つまりエネルギー供給の加速を表す単位です。これは、需要の日々の変動 (例えば、ダックカーブの傾き) や発電所の立ち上がり動作を測定するために使用されます。例えば、出力が に達した発電所は、1MW から15分で0MW の立ち上がり速度は4 MW/h。
キロワット時に関連する他のいくつかの単位は、特定の用途分野における電力やエネルギー容量、または使用量を示すために一般的に使用されています。
年間平均エネルギー生産量または消費量は、キロワット時/年で表すことができます。これは、負荷や出力が年間を通じて変動するものの、年間合計値が毎年ほぼ同じである場合に使用されます。例えば、電力消費量が時間や季節によって変動する家庭用電化製品のエネルギー効率を比較する場合に有効です。また、分散型電源によって生成されるエネルギーを測定する場合にも使用されます。1キロワット時/年は、1年間一定に供給される約114.08ミリワットに相当します。
バッテリーのエネルギー含有量は通常、アンペア時(Ah)単位の容量で間接的に表されます。アンペア時(Ah)をワット時(Wh)に変換するには、アンペア時値に電源の電圧を掛ける必要があります。バッテリーの電圧は放電中に一定ではなく、放電率が高いほどバッテリーが供給できるエネルギーの総量が減少するため、この値は概算値となります。バッテリーとは異なる電圧を出力するデバイスの場合、デバイスの出力電圧(例えば、 USBポータブル充電器の場合は通常5.0V)ではなく、バッテリーの電圧(リチウムイオン電池 の場合は通常3.7V)を使用して計算する必要があります。このため、500mAのUSBデバイスは、2,500mAhのバッテリーで約3.7時間動作し、5時間ではありません。
英国貿易委員会単位(BTU)[ 17 ]は、キロワット時を表す英国の廃止された同義語です。この用語は、 1942年に電力省が引き継ぐまで電力産業を規制していた貿易委員会の名前から来ています。 [ 18 ]これは、1055 Jである英国熱量単位(BTU)とは異なります。
インドでは、キロワット時は単にエネルギーの単位と呼ばれることが多い。100万単位(MU)はギガワット時、 10億単位( BU)はテラワット時である。[ 19 ] [ 20 ]
参照[4:ISO 31-0]では、乗算によって形成される単位を示すためにスペースを使用する場合、混乱を招かない限りスペースを省略できることが示唆されています。この可能性は、
キロワット時を表す記号としてkW⋅hまたはkW hではなくkWhを使用する一般的な慣行に反映されています。ただし、このガイドでは、混乱を避けるために常に半ドットまたはスペースを使用すべきであるという立場をとっています。
「ワット毎時」のような言い方を耳にします。
ワット毎時。この意味不明な表現は、私の電気用語に関するイライラリストのトップです。
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