Loading article…
2017年の世界地域別一次エネルギー総供給量は162,494 TWh（13,792 Mtoe ）（IEA、2019年） [2]
OECD（38％）
中東（5.4％）
非OECDヨーロッパ/ユーラシア（8.0％）
中国（22％）
非 OECD アジア (中国を除く) (13.4%)
非OECDアメリカ大陸（4.4%）
アフリカ（5.8％）
バンカー（海上/空中）（3％）
一次エネルギー( PE ) は、人間が工学的に変換するプロセスを受けていない自然界のエネルギーです。一次エネルギーには、システムへの入力として受け取った生の燃料やその他の形態のエネルギー (廃棄物を含む) が含まれます。一次エネルギーは、再生不可能なものと再生可能なものがあります。
一次エネルギー総供給量（TPES）は、生産量と輸入量の合計に、在庫変動を加減し、輸出量と国際燃料貯蔵量を差し引いたものです。[3] 国際エネルギー統計勧告（IRES）では、この指標を総エネルギー供給量（TES）と呼ぶことを推奨しています。[4]これらの表現は、国土の総エネルギー供給量を表すためによく使用されます。
二次エネルギーは、電気などのエネルギーの媒体です。これらは一次エネルギー源からの変換によって生成されます。
一次エネルギーは、エネルギー収支の集計におけるエネルギー統計の尺度として、[5]およびエネルギー学の分野で使用されています。エネルギー学では、一次エネルギー源（PES）とは、人間社会で使用されるエネルギーキャリアの供給を生み出すためにエネルギー部門が必要とするエネルギー形態を指します。[6]一次エネルギーは生のエネルギーのみをカウントし、使用可能なエネルギーはカウントしないため、エネルギー損失、特に熱源における大きな損失を十分に考慮していません。そのため、一般に非熱再生可能エネルギー源が大幅に過小評価されています。
情報源の例
一次エネルギー源は、エネルギーキャリアに変換される エネルギーシステムの構成要素（または変換プロセス）と混同しないでください。
使用可能なエネルギー
.png/500px-Different_energy_forms_(PES).png)
一次エネルギー源は、エネルギー変換プロセスにおいて、電気エネルギー、精製燃料、水素燃料などの合成燃料など、社会が直接利用できるより便利な形態のエネルギーに変換されます。エネルギー学の分野では、これらの形態はエネルギーキャリアと呼ばれ、エネルギー統計における「二次エネルギー」の概念に対応します。
エネルギーキャリア（または二次エネルギー）への変換
エネルギーキャリアは、一次エネルギー源から変換されたエネルギー形態です。電気は最も一般的なエネルギーキャリアの1つであり、石炭、石油、天然ガス、風力などのさまざまな一次エネルギー源から変換されます。電気はエントロピーが低い（秩序が高い）ため、他の形態のエネルギーに非常に効率的に変換できるため、特に便利です。地域暖房は二次エネルギーの別の例です。[8]
熱力学の法則によれば、一次エネルギー源は生産できない。エネルギーキャリアの生産を可能にするためには、一次エネルギー源が社会に利用可能でなければならない。[6]
変換効率はさまざまです。熱エネルギーの場合、電気と機械エネルギーの生産はカルノーの定理によって制限され、大量の廃熱が発生します。他の非熱変換はより効率的です。たとえば、風力タービンは風のエネルギーをすべて捕捉するわけではありませんが、風力エネルギーはエントロピーが低いため、変換効率が高く、廃熱はほとんど発生しません。原理的には、太陽光発電の変換は非常に効率的ですが、電流変換は狭い範囲の波長でのみ適切に実行できます。一方、太陽熱もカルノー効率の制限を受けます。水力発電も非常に整然としており、非常に効率的に変換されます。使用可能なエネルギーの量は、システムの エクセルギーです。
敷地とエネルギー源
サイトエネルギーとは、北米で特定の場所で消費されるあらゆる形態の最終用途エネルギーの量を指す用語です。これは一次エネルギー（サイトで燃焼される天然ガスなど）と二次エネルギー（電気など）の混合です。サイトエネルギーはキャンパス、建物、またはサブビルディングレベルで測定され、公共料金のエネルギー料金の基礎となります。[9]
一方、ソースエネルギーは、北米で施設のサイトエネルギーを供給するために消費される一次エネルギーの量を指す用語です。これは、すべてのサイトエネルギーを含み、送信、配信、変換中に失われるエネルギーが加算されるため、常にサイトエネルギーよりも大きくなります。[10]ソースエネルギーまたは一次エネルギーはエネルギー消費のより完全な図を提供しますが、直接測定することはできず、サイトエネルギー測定値からの変換係数を使用して計算する必要があります。[9]電気の場合、一般的な値は、サイトエネルギー1単位に対してソースエネルギー3単位です。[11]ただし、一次エネルギー源または燃料の種類、発電所の種類、送電インフラストラクチャなどの要因によって大幅に異なる場合があります。変換係数の完全なセットは、 Energy STARの技術リファレンスとして入手できます。[12]
異なる施設のエネルギー使用量を比較または分析する場合、サイトエネルギーとソースエネルギーのどちらも適切な指標となり得る。例えば、米国エネルギー情報局は、エネルギー概要[13]に一次（ソース）エネルギーを使用しているが、商業ビルエネルギー消費調査[14]と住宅ビルエネルギー消費調査[15]にはサイトエネルギーを使用している。米国環境保護庁のEnergy STARプログラムでは、ソースエネルギーの使用が推奨されており[16]、米国エネルギー省は、ゼロネットエネルギービルの定義にサイトエネルギーを使用している。[17]
変換係数の規則
化石燃料を説明するために一次エネルギーが使用される場合、燃料の含有エネルギーは熱エネルギーとして利用可能であり、約3分の2は通常、電気エネルギーまたは機械エネルギーへの変換で失われます。水力発電、風力発電、太陽光発電で発電する場合、変換損失ははるかに少ないですが、今日のエネルギー統計に関する国連条約では、水力発電、風力発電、太陽光発電による電力をこれらのエネルギー源の一次エネルギー自体としてカウントしています。一次エネルギーをエネルギー指標として使用することの1つの結果は、水力、風力発電、太陽光発電の貢献が化石エネルギー源と比較して過小報告されていることです。そのため、非熱再生可能エネルギーからのエネルギーをどのようにカウントするかについて国際的な議論があり、多くの推定では約3倍過小評価されています。[18]熱化石燃料源からの一次エネルギーはすべて、同等の量の非熱再生可能エネルギーで置き換える必要があるという誤った考え（変換損失を置き換える必要がないため、これは必要ではない）は、「一次エネルギーの誤謬」と呼ばれています。
参照
注記
- ^ 地球科学の規模では、すべての一次エネルギー源は再生可能であるとみなすことができます。再生不可能な資源の本質 (PES) は、人間社会内のニーズの規模によるものです。特定の状況では、人間社会による資源の使用は、地球物理学的に再生できる最小速度よりもはるかに高い速度で行われます。これが、再生不可能な一次エネルギー源 (石油、石炭、ガス、ウラン) と再生可能な一次エネルギー源 (風力、太陽光、水力) を区別する根拠です。
- ^ プルトニウムや劣化ウランなどの一部の核燃料も、核分裂発電所で使用されています。しかし、これらは自然界に少量しか存在しないため、一次エネルギー源とは見なされません。実際、これらの他の核燃料を利用できるようにするには、天然ウラン（一次エネルギー源）を消費する必要があります。
参考文献
- ^ 「世界エネルギー統計レビュー（2021年）」（PDF）。p. 13。2021年8月15日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF）。2021年8月19日閲覧。
- ^ 「2019年主要世界エネルギー統計」(PDF)。IEA。2019年。
- ^ OECD (2012). OECD ファクトブック 2013: 経済、環境、社会統計。OECD ファクトブック。OECD 出版。p. 108。doi :10.1787/ factbook -2013- en。ISBN 9789264177062. 2021年8月16日閲覧。
- ^ 経済社会省 (2018)。エネルギー統計に関する国際勧告(PDF)。ニューヨーク: 国連。p. 105,137。
- ^ 「一次エネルギー」。用語集。ワシントンD.C.：米国エネルギー情報局。 2021年8月18日閲覧。
- ^ ab ジャンピエトロ、マリオ;真弓、耕造（2009）。バイオ燃料の妄想: 大規模な農業バイオ燃料生産の誤謬。 Earthscan、Taylor & Francis グループ。 p. 336.ISBN 978-1-84407-681-9。
- ^ 「エネルギーと自然環境」 2008 年 10 月 24 日にWayback Machineにアーカイブ、David A. Dobson 博士、Welty Environmental Center 特集記事、2009 年 7 月 9 日アクセス
- ^ US EPA Energy STAR 2017-11-03 取得
- ^ ab 「エネルギー測定：ENERGY STAR Portfolio Managerにおけるサイトエネルギーとソースエネルギー」。カナダ天然資源省。2017年3月28日。 2017年11月8日閲覧。
- ^ Torcellini, Paul; Pless, Shanti; Deru, Michael; Crawley, Drury (2006 年 6 月)。「ゼロ エネルギー ビル: 定義の批判的考察」(PDF) 。ACEEE 夏季調査。国立再生可能エネルギー研究所/米国エネルギー省。
- ^ 「サイトエネルギー vs ソースエネルギー」。世界銀行。 2017年11月8日閲覧。
- ^ 「技術リファレンス: ソースエネルギー」(PDF) 。 2017年11月9日閲覧。
- ^ 「総エネルギー - 米国エネルギー情報局 (EIA)」www.eia.gov 。 2017年11月9日閲覧。
- ^ 「商業ビルエネルギー消費調査（CBECS） - 米国エネルギー情報局（EIA）」www.eia.gov 。 2017年11月9日閲覧。
- ^ 「住宅エネルギー消費調査（RECS） - 米国エネルギー情報局（EIA）」www.eia.gov 。 2017年11月9日閲覧。
- ^ 「ソースエネルギーとサイトエネルギーの違い」www.energystar.gov 。 2017年11月9日閲覧。
- ^ 「DOEがゼロエネルギービル、キャンパス、コミュニティの共通定義を発表」Energy.gov 。 2017年11月20日閲覧。
- ^ Sauar, Erik (2017年8月31日). 「IEA、化石燃料に比べて太陽光と風力の貢献を3倍過小報告」. energypost.eu . Energy Post . 2018年4月22日閲覧。
さらに読む
- Kydes, Andy (主執筆者); Cutler J. Cleveland (トピック編集者)。2007 年。「一次エネルギー」。Encyclopedia of Earth。Cutler J. Cleveland 編 (ワシントン DC: Environmental Information Coalition、National Council for Science and the Environment)。[Encyclopedia of Earth に 2006 年 6 月 1 日に初版発行。最終更新日 2007 年 8 月 14 日。2007 年 11 月 15 日に取得。
- Øvergaard, Sara (2008 年 9 月). 一次エネルギーと二次エネルギーの定義(PDF) . ノルウェー:ノルウェー統計局. 2016 年 12 月 17 日閲覧。
外部リンク
- 地球百科事典: 一次エネルギー
- エネルギーの未来に関する用語集: 一次エネルギー源