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発電所の効率とは、発電所の燃料の総エネルギー量のうち、電気に変換される割合のことです。残りのエネルギーは、地域暖房に使用されない限り、通常は熱として環境に放出されます。
評価効率は、燃料エネルギー入力を測定する方法が2つあるため複雑です。[1]
- LCV = 低位発熱量（NCV = 正味発熱量と同じ）は、排気H 2 O凝縮から得られる熱エネルギーを無視します。
- HCV = 高位発熱量（GCV、総発熱量と同じ）には、排気H 2 Oが凝縮して液体の水になる量が含まれます。
使用する規則に応じて、ガス火力発電所の見かけの効率に 10% の差が生じる可能性があるため、HCV または LCV (NCV または GCV) のどちらの規則が使用されているかを知ることが非常に重要です。
熱効率
熱効率は発電所で一般的に使用される用語で、発電所の効率を示します。熱効率は効率の逆数であり、熱効率が低いほど良いとされます。
[2]
効率という用語は無次元の尺度（パーセントで示されることもある）であり、厳密には熱効率も無次元であるが、関連する単位でエネルギーあたりのエネルギーとして記述されることが多い。SI単位ではジュール毎ジュールであるが、ジュール/キロワット時または英国熱量単位/kWhと表現されることも多い。[3]これは、キロワット時が電気エネルギーを指すときによく使用され、ジュールまたはBtuが熱エネルギーを指すときによく使用されるためである。
発電所における熱効率は、1単位の出力を生成するために必要な入力と考えることができます。一般的には、1単位の電力を生成するために必要な燃料の量を示します。効率、燃料費、プラント負荷率、排出レベルなど、あらゆる火力発電所で追跡されるパフォーマンスパラメータは、発電所の熱効率の関数であり、直接リンクできます。[4]
熱効率と効率は互いに反比例関係にあるため、一方から他方への変換は簡単です。
- 100%の効率は入力と出力が等しいことを意味します。1kWhの出力に対して入力は1kWhです。この熱エネルギー入力は1kWh = 3.6MJ = 3,412Btuです。
- したがって、100%効率のプラントの熱効率は単純に1、つまり1 kWh/kWh、3.6 MJ/kWh、または3,412 Btu/kWhです。
- 発電機または発電所の効率をパーセンテージで表すには、無次元表記または同じ単位が使用されている場合は値を反転します。例:
- 熱効率値が 5 の場合、効率係数は 20% になります。
- 熱効率値が 2 kWh/kWh の場合、効率係数は 50% になります。
- 熱効率値が 4 MJ/MJ の場合、効率係数は 25% になります。
- その他の単位の場合は、その単位に対応する変換係数を使用してください。たとえば、Btu/kWh を使用する場合は、効率係数を計算するために 3,412 Btu/kWh の変換係数を使用します。たとえば、熱効率が 10,500 Btu/kWh の場合、効率は 32.5% です (3,412 Btu / 10,500 Btu = 32.5%)。
- 熱効率が高いほど（つまり、1 単位の電気出力を生成するために必要なエネルギー入力が多いほど）、発電所の効率は低くなります。
- 米国エネルギー情報局は、熱効率値を発電所の効率値に変換する方法について一般的な説明をしている。[4]
ほとんどの発電所には目標熱効率または設計熱効率があります。実際の熱効率が目標と一致しない場合、実際の熱効率と目標熱効率の差が熱効率偏差となります。
参照
参考文献
- ^ 「燃料 - 高カロリーと低カロリー」www.engineeringtoolbox.com . 2022年2月14日閲覧。
- ^ 「熱効率の公式」VEDANTU . 2022年2月14日閲覧。
- ^ 「米国エネルギー情報局（EIA）」。米国エネルギー情報局。 2017年9月2日閲覧。
- ^ ab 「さまざまなタイプの発電所の効率はどの程度か？」米国エネルギー情報局。 2015年12月15日閲覧。