待機電力

待機電力は多くの場合、何らかの目的のために消費されるが、過去には電力消費を最小限に抑えるための努力はほとんど行われていなかった。

• これにより、通常発生する可能性のある遅延なしに、機器を非常に迅速に起動させることができます（「瞬時起動」）。例えば、ブラウン管テレビ（現在では主に薄型テレビに取って代わられている）では、この技術が用いられていました。ブラウン管ヒーターに微弱な電流を流すことで、起動時の数秒の遅延を回避していたのです。
• これは、リモコン受信機に電源を供給するために使用され、リモコン装置から赤外線または無線周波数信号が送信されると、機器が応答し、通常はスタンバイモードから完全にオンのモードに切り替わります。
• 待機電力は、機器をフルパワーに切り替えずに、ディスプレイに電力を供給したり、時計を動作させたりするために使用できます。
• 主電源に接続された電池式機器は、電源が入っていても常に満充電状態を維持できます。例えば、携帯電話はバッテリー残量を消費することなく、いつでも電話を受けられる状態を保つことができます。
• これにより、デバイスは人間の介入なしに自動的にオンまたはスタンバイ状態に移行できるようになります（例えば、タイマーやWake-on-LANなど）。

待機電力のデメリットは主に、消費エネルギー（連続待機電力1ワットあたり年間約9kWhの電力を消費する）とそのコストに関係しています。1ワットイニシアチブが採用される以前は、機器は10ワット以上を消費することがよくありました。

以下の種類の機器は待機電力を消費します。

• 電圧変換用変圧器。
• ACアダプターは、電源がオフになっている機器に電力を供給します。
• ウォームアップの遅延なしにユーザーの操作に即座に反応する「インスタントオン」機能を備えたデバイスが多数存在する。
• 一般的に使用されているLEDストリップや、そのような低消費電力の家庭用照明器具。
• リモコンで起動できるスタンバイモードの電子機器や電気機器（例：一部のエアコン、テレビ受信機などのオーディオビジュアル機器）
• 電源がオフの状態でも一部の機能を実行できる電子機器や電気機器。例えば、電気式のタイマーなどが挙げられます。最新のコンピュータのほとんどは待機電力を消費し、リモート（例えば、Wake on LAN）や指定した時間に起動できるようになっています。これらの機能は、必要でなくても常に有効になっています。電源を切る（背面のスイッチで切れる場合もある）ことで電力を節約できますが、これは機能が不要な場合に限ります。
• 無停電電源装置（UPS）

その他の機器は、通常動作に必要な待機電力を消費するため、使用していないときに電源を切っても節約できません。これらの機器の場合、電力消費量が最小限の機器を選択することによってのみ、電気代を節約できます。

• コードレス電話と留守番電話
• デバイスを動作させるタイマー
• セキュリティシステムと火災報知器
• 変圧器駆動のドアベル
• プログラム可能なサーモスタット
• モーションセンサー、光センサー、内蔵タイマー、自動散水装置

待機電力消費量は、一般的な機器の待機電力の表を使用して推定できますが、^{[ 18 ]}同じクラスの機器の待機電力は非常に大きく異なります (CRT コンピュータ ディスプレイの待機電力は、最小 1.6  W、最大 74.5  W と記載されています)。総待機電力は、すべての機器を待機状態にしてから切断した状態で家全体の電力を測定することによって推定できますが、^{[ 18 ] [ 19 ]}この方法は不正確で、大きな誤差と不確実性の影響を受けます。^{[ 8 ]}

待機中に無駄になる電力はどこかへ行かなければならず、熱として放出されます。待機状態が安定するまで十分な時間待機している機器の温度、あるいは体感温度は、無駄になっている電力の量をある程度把握するのに役立ちます。

ほとんどの家庭用機器において、ワットメーターは使用エネルギー量を正確に示し、待機電力消費量についてもある程度の目安を与えてくれる。

電力計は、電気の測定に使用されます。安価なプラグイン式電力計は、エネルギーモニターと呼ばれることもあり、約10米ドルから入手できます。家庭用のより高価なモデルには、リモート ディスプレイ ユニットが付いているものもあります。米国では、電力計は、地域の電力会社^{[ 20 ]}や地元の公共図書館^{[ 21 ] [ 22 ]}から借りることもできます。 低交流電流や、電力などから派生する量の測定精度は低いことが多いですが、これらのデバイスは、待機電力を記録できるほど感度が高ければ、待機電力の指標となります^{[ 23 ]}。家庭用電力モニターの中には、誤差の対象となるパラメータ (電圧など、測定しやすいもの) を指定せず、また条件も付けずに、単に 0.2% などの誤差値を指定するだけのものもあります^{[ 24 ]} 。2010 年頃から使用されている低待機電力(数ワット未満)での測定誤差は、実際の値の非常に大きな割合を占める可能性があり、精度は低いです。^{[ 23 ]}待機電力を読み取るためのこのようなメーターの改造については、詳細に説明および議論されています（オシロスコープの波形と測定値付き）。^{[ 25 ]}基本的に、負荷電流に比例した電圧を生成するために使用されるメーターのシャント抵抗器は、通常100倍の値を持つ保護ダイオード付きのものに置き換えられます。改造されたメーターの読み取り値は抵抗係数（たとえば100）で乗算する必要があり、測定可能な最大電力は同じ係数で減少します。

低電力測定に対応できる（ただし、低電力測定専用に設計されたものではない）専門機器では、通常、誤差はフルスケール値の割合、または読み値の割合に固定値を加えた値であり、特定の範囲内でのみ有効であることが明確に示される。

実際には、低電力レベルで性能の低いメーターによる測定精度は、白熱電球などの固定負荷によって消費される電力を測定し、待機機器を追加して、消費電力の差を計算することによって改善できます。^{[ 23 ]}

安価な電力計は、低電流（低電力）域で著しい誤差が生じる可能性がある。また、動作方式に起因するその他の誤差も発生しやすい。

• 負荷の無効電力が大きい場合、一部の電力計では表示される電力が不正確になることがあります。力率を表示できる電力計には、この問題はありません。
• 多くの交流電力計は、通常の交流電源の正弦波形に対してのみ意味のある測定値を示すように設計されています。多くの電子機器で使用されているスイッチング電源の波形は正弦波形から大きくかけ離れている場合があり、そのような電力計の測定値は意味をなさないことがあります。「実効電力」を測定するように指定された電力計には、この問題はありません。

低電力測定用に設計された実験室グレードの機器は、数百米ドルからという価格設定で、家庭用メーターよりもはるかに大きく、これらの影響を受けることなく非常に低い値まで電力を測定できます。米国IEC 62301の有効電力測定に関する推奨事項は、0.5 W以上の電力は 2%の不確かさで測定し、0.5  W未満の測定は0.01 Wの不確かさで測定すること、電力測定機器は0.01 W以上 の分解能を持つこととしています。 ^{[ 8 ] [ 26 ]} 

実験室グレードの機器を使用しても、待機電力の測定には問題があります。電力測定機器の接続方法には基本的に 2 つあります。1 つは正しい電圧を測定しますが、電流が間違っています。比較的高い電流では誤差は無視できるほど小さいですが、待機時に典型的な小さな電流では大きくなります。典型的なケースでは、100  mW の待機電力は 50% 以上過大評価されます。もう 1 つの接続方法では、電圧の誤差は小さいですが、電流は正確で、低電力での誤差を 5000 分の 1 に減らします。より高い電力の測定を目的とした実験室用メーターは、この誤差の影響を受けやすい可能性があります。^{[ 27 ]}もう 1 つの問題は、数ミリアンペアを測定できる非常に感度の高い範囲で測定機器が損傷する可能性です。測定対象のデバイスが待機状態から復帰して数アンペアを消費すると、保護されていないメーターが損傷する可能性があります。^{[ 27 ]}

• 
  スタンバイインジケーター
• 
  DC電源アダプター

一部の機器にはクイックスタートモードがあり、このモードを使用しない場合は待機電力はゼロになります。ビデオゲーム機は電源を切っても電力を消費することが多いですが、適切なオプションを設定すれば待機電力をさらに削減できます。たとえば、Wiiコンソールは、WiiConnect24とスタンバイ接続オプションをオフにすることで、18ワットから8ワット、1ワットまで削減できます。^{[ 28 ] [ 29 ]}

充電式バッテリーを搭載し、常に電源に接続されている機器は、バッテリーが満充電の状態でも待機電力を消費します。掃除機、電気シェーバー、シンプルな電話機などのコード付き家電製品は待機モードを必要とせず、コードレス機器ほど待機電力を消費しません。

大型で触ると温かい電源アダプターを備えた旧型の機器は、数ワットの電力を消費します。軽量で触っても熱くない新型の電源アダプターは、1ワット未満の電力しか消費しない場合があります。

待機電力消費を削減するには、待機モードのある機器のうち、使用していないものはプラグを抜くか、可能であれば完全に電源を切るようにしてください。複数の機器を同時に使用する場合や、部屋が使用されている時のみ使用する場合は、それらを1つの電源タップに接続し、使用しない時は電源を切るようにしてください。ただし、この方法を用いると、特に古い電子機器では設定が失われる可能性があります。

タイマーを使用すると、定期的に使用されていない機器の待機電源をオフにすることができます。接続された機器が待機状態になったときに電源をオフにするスイッチ^{[ 30 ]}や、機器の電源がオンまたはオフになったときに他のコンセントをオンまたはオフにするスイッチも利用可能です。スイッチはセンサーによって作動させることができます。ホームオートメーションセンサー、スイッチ、コントローラーを使用すると、より複雑なセンシングとスイッチングを処理できます。これにより、制御機器自体が待機モードの制御対象機器よりも少ない電力を使用する限り、電力の正味節約が実現します。^{[ 31 ]}

コンピュータによっては、スタンバイモードで電力を消費するコンポーネントをオフにすることで、スタンバイ時の消費電力を削減できます。例えば、Wake-on-LAN (WoL) ^{[ 32 ]} 、 「モデムによる起動」、「キーボードによる起動」、または「USBによる起動」を無効にすると、スタンバイ時の消費電力を削減できます。使用していない機能は、コンピュータのBIOS設定で無効にして電力を節約できます。

2010年に、電源タップに接続されているすべての機器の電源を完全に遮断できるリモコンを使用できるデバイスが導入されました。英国では、これにより1年間で30ポンド（デバイスの価格以上）節約できると主張されました。^{[ 33 ]}

エネルギー利用者と政府当局がエネルギーの無駄遣いを避ける必要性を認識するにつれて、機器の電気効率（消費電力のうち、熱として無駄になるのではなく、機能を実現する割合）にますます注目が集まっています。これは、待機電力を含む機器のあらゆる側面に影響します。待機電力の使用は、回路設計に注意を払うことによっても、技術を向上させることによっても削減できます。家電製品を対象としたプログラムは、メーカーが多くの製品で待機電力の使用を削減するよう促してきました。待機電力を全体で75%削減することは技術的に可能でしょう。ほとんどの場合、削減量は1ワット未満ですが、場合によっては10ワットにもなります。^{[ 34 ]}

例えば、2011年時点で市販のコンピュータはWake-on-LANスタンバイ状態で通常2  ～ 8ワットの待機電力を消費していた。しかし、より効率的な回路を設計することは可能でした。専用設計のマイクロコントローラは、システム全体の消費電力を0.5ワット未満に削減でき 、マイクロコントローラ自体の消費電力は42mWです 。^{[ 35 ]}