一次エネルギー

一次エネルギー（いちじエネルギー、PE）とは、自然界に存在するエネルギーで、人為的な変換プロセスを経ていないものである。これは、原燃料に含まれるエネルギーであり、システムへの入力として受け取った他の形態のエネルギーも含まれる。一次エネルギーには、枯渇性と再生可能なものがある。 

化石燃料を表すために一次エネルギーが使われる場合、燃料のは熱エネルギーとして利用可能であり、一般的には約70％が電気エネルギーや機械エネルギーへの変換で失われる。太陽エネルギーや風力エネルギーを電気に変換する場合も同様に60-80％の変換ロスがあるが、今日の国連のエネルギー統計条約では、風力や太陽から作られた電気をこれらのエネルギー源の一次エネルギーとして計上する。この計上方法の結果、風力や太陽エネルギーの寄与は化石エネルギー源に比べて低く報告され、風力や太陽の一次エネルギーの計上方法について国際的な議論が行われている。 

一次エネルギー供給量（TPES）は、生産・輸入の合計から輸出・貯蔵量の変化を差し引いたものである。 

一次エネルギーの概念は、エネルギー学と同様、エネルギー統計学の分野では、エネルギー収支の編集で使用されている。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を供給する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す。 

二次エネルギーとは、電気などのエネルギーキャリアのことである。これらは一次エネルギー源から変換されて生成される。 

PEとTPESは、の文脈でより明確に定義されている。

エネルギー源の例 
一次エネルギー源は、それらがエネルギーキャリアに変換されるの構成要素（または変換プロセス）と混同されるべきではない。

使用可能エネルギー 

一次エネルギー源は、エネルギー変換の過程で、電気エネルギーや精製燃料、水素燃料などの合成燃料など、社会で直接利用できるより便利なエネルギーに変換される。エネルギー学の分野では、これらの形態をエネルギーキャリアと呼び、エネルギー統計学における「二次エネルギー」の概念に相当する。

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とは、一次エネルギー源から変換されたエネルギー形態のことである。電気は最も一般的なエネルギーキャリアの一つで、石炭、石油、天然ガス、風力などの様々な一次エネルギー源から変換されている。電気はエントロピーが低く（秩序が高く）、他のエネルギーに効率よく変換できるため、とくに有用である。地域熱供給も二次エネルギーの一例である。 

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、社会で利用できるようにしなければならない。 

変換効率は様々である。熱エネルギーの場合、電気や力学エネルギーの生産はカルノーの定理によって制限され、多くの廃熱が発生する。他の非熱的な変換は、より効率的になる可能性がある。例えば、風力タービンは風力エネルギーをすべて取り込むわけではないが、風力エネルギーは低エントロピーであるため、変換効率が高く、廃熱をほとんど発生させない。原理的には太陽光発電の変換は非常に効率が良いかもしれないが、電流変換は狭い範囲の波長のみでうまくいくのに対し、太陽熱はカルノー効率の限界もある。水力発電も非常に秩序立っており、非常に効率的に変換されている。使用可能エネルギー量とは、システムのエクセルギーのことである。

サイトエネルギーとソースエネルギー 
サイトエネルギー（site energy）とは、特定の場所で消費されるあらゆる形態の最終消費エネルギーの量を指す用語で北アメリカで使用される。これは一次エネルギー（ある場所で燃焼される天然ガスなど）と二次エネルギー（電気など）の組み合わせである。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、光熱費におけるエネルギー料金のベースとなる。 

対照的にソースエネルギー（source energy）は、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表す用語として北アメリカで使用されている。これは、すべてのサイトエネルギーを含み、伝送、送達、変換の間に失うエネルギーを加えたものであるため、常にサイトエネルギーよりも大きい。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全体像をもたらすが、直接測定することはできず、サイトエネルギーの測定値から変換係数を用いて換算しなければならない。電気の場合、典型的な値は、サイトエネルギー1単位に対してソースエネルギー3単位である。しかし、これは一次エネルギー源や燃料の種類、発電所の種類、送電インフラなどの要因によって大きく変化することがある。変換係数の完全なセットは、エネルギースターから技術参考資料として入手可能である。 

異なる施設のエネルギー使用を比較・分析する際には、サイトエネルギーまたはソースエネルギーのいずれかが適切な基準となる。例えば、米国エネルギー情報局は、エネルギーの概要には一次エネルギー（ソース）を使用しているが、商業ビルや住宅ビルのエネルギー消費量調査にはサイトエネルギーを使用している。米国環境保護庁のエネルギースタープログラムではソースエネルギーの使用を推奨しており、米国エネルギー省ではネット・ゼロ・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。

見通し

エネルギー事故と死者 
エネルギー事故とは、エネルギーや電力の供給システムで発生する事故のことである。このような事故は、多くのシステムが正常稼働している場合と同様に、例えば公害による死亡事故につながる可能性がある。 

世界的には、石炭は1兆kWhあたり10万人の死者を出している。

注釈

出典

参考文献 

 Kydes, Andy (Lead Author); Cutler J. Cleveland (Topic Editor). 2007. 「Primary energy」 『Encyclopedia of Earth』 編集：Cutler J. Cleveland (Washington, D.C.: Environmental Information Coalition, National Council for Science and the Environment). [Encyclopedia of Earthでの初版 2006年6月1日 ; 最終改訂 2007年8月14日 ; 閲覧 2007年11月15日.

外部リンク 

 The Encyclopedia of Earth: Primary energy 
 Our Energy Futures glossary: Primary Energy Sources 

熱力学
エネルギー