エネルギー効率

エネルギー効率（エネルギーこうりつ）とは、広義には投入したエネルギーに対して回収（利用）できるエネルギーとの比をさす。狭義には、燃焼反応のうちどれだけのエネルギーが回収できるかという比率のこと。それに伴い燃焼して反応した時はエネルギーに対して効率が良いと考えられる

概要
求める出力とそれを得る為に消費した入力との割合である。熱機関におけるエネルギー効率は熱効率とも称され、高温熱源から入る熱量を 、低温熱源へ排出される熱量を  とすると、熱効率  は

で与えられる。

必ずしも、投入したエネルギーと回収（利用）できるエネルギーの形態は、同一ではない。例えば、太陽電池の場合、受光エネルギーに対する、出力電気エネルギーの比で、エネルギー効率をさす場合もある。ただし、この場合においては変換効率と称することが多い。

 エネルギー変換効率 
エネルギーを他の形態に変換する場合は、その効率は入力エネルギーと出力エネルギーを同一のエネルギー単位に換算してもとめられる。火力発電の場合、燃料の保有発熱量が入力エネルギー、電気エネルギーが出力エネルギーであり、いずれもジュールに換算することで効率が得られる。なお、電気エネルギーに変換されなかった分が廃棄熱（エネルギー）に相当する。　全世界の2008年度発電実績は消費エネルギーは石油換算トン(ktoe)4,398,768キロトンで生産電力はグロスで1,735,579ktoe相当の電力(20,185TWh)、最終消費に供給された電力は1,446,285ktoe相当の電力(16,430TWh)であったIEC/OECDの2008年度エネルギー収支より、2011年6月閲覧。グロスの効率は39％、最終効率は33％となる。

 エネルギー変換効率の一覧 
下記の表はエネルギー変換効率(独版)他より。

効率は前工程・機器等での消費や損失は考慮していない。エネルギー変換工程・機器への直近に投入されるエネルギーと出力との比較である。

+ エネルギー変換効率変換形態入力エネルギー有効出力効率  %備考火力発電 (石炭) 化学 電力  40–53コンバインドサイクル発電  化学 電力 50–60　燃料が天然ガスの場合 CHPコージェネ  化学 電力、熱 65-75, <98　発電効率15～33パーセント、総合効率で65～75パーセントが可能である。原子力発電The efficiency of nuclear power plants, according to official methods (IEA, EUROSTAT: efficiency approach) with 33% (= efficiency of an average thermal power plant) is fictitious, because the nuclear fuel (eg uranium) is not a simple way a kind of energy value (as with fossil fuels) is assigned can be, ie there is physical / chemical no clearly defined primary energy. Based on the total energy gap of U235, the efficiency of a nuclear power plant in nearly 10%. this approach, but additional costs of reprocessing the fuel rods to be factored in the case. 原子力 電力  33　独版には「効率は10%」の注意書きがある。水力発電  力学 電力  80–90水を高所に上昇させる過程を含む揚水発電の効率は70％程度。風力発電 力学 電力  <59太陽光発電 電磁波(太陽光) 電力  5–40　普及品12％～21%2013年10月現在太陽光発電の効率、理論限界85-90％MHD発電 (電磁流体発電) 熱源 電力  <30 全世界の発電効率 すべて 電力  39 総合効率は33％、電力の内部消費、送電ロスなどで減少。2008年度の実績IEA/OECDの資料より。詳細は発電を参照。水の電気分解 電力 化学  70　エネルギー変換機械・装置燃料電池  化学 電力  30–70熱電対 熱 電力  3–8蒸気機関  熱 動力  3–44スターリングエンジン  熱 動力  10–66オットーサイクル  化学 動力  10-37ガソリンエンジン (自動車)  化学 動力  20-51ディーゼルエンジン 化学 動力  < 502ストローク低速ディーゼル  化学 動力  55　 大型船舶用パルスジェット  化学 動力  ?タービンエンジン (航空機)  化学 動力  40電気モーター  電力 動力  20–99.5 　出力200W以上のモーターでは70％以上自転車用ダイナモ 力学 電力  20–65 　高効率のハブダイナモもあるが、一般のタイヤ・リム式の効率は20%前後。発電機 力学 電力  95–99.5 白熱電球  電力 電磁波(可視光) 3–5　ハロゲンランプを除く蛍光灯 電力 電磁波(可視光) 28　英版よりLED 電力 電磁波(可視光) 5–25送信機  電力 電磁波(電波)  30–80高電圧送電 電力 電力  95　高圧送電網における電線路の距離（長さ）に依存しない（送電ロスを含まない）多段階の変電所および柱上変圧器における変換効率である。スイッチング電源  電力 電力  50–95変圧器  電力 電力  50–99.8インバータ  電力 電力  93–98スピーカー 電力 音波  0.1–40 一般にハイファイスピーカーでは 0.3歯車ポンプ  力学 動力  < 90熱源 キャンプファイヤー/囲炉裏/火鉢 化学 熱  < 15裸火であり調理の為の熱源とだけみれば効率は良くないが、同時に照明、暖房効果もある。かまど/七輪 化学 熱  ？ガスコンロ 化学 熱  60–70電気コンロ 電力 熱  50–60電磁調理器 電力 熱  83暖炉  化学 熱  10–30ガスヒーター  化学 熱  80–90石炭ストーブ (家庭用)  化学 熱  30–50石炭ストーブ (工業用)  化学 熱  80–90冷蔵庫  電力 熱(冷却)  20–50太陽熱パネル  電磁波(太陽光) 熱  < 85投げ込みヒーター  電力 熱   < 98自然界 光合成  電磁波(太陽光) 化学  35蛍  化学 電磁波(可視光) < 95デンキウナギ  化学 電力 ？ 人間の骨格筋  化学 動力  20–30その他 採炭から燃焼までWirkungsgrad der Kohleförderung: Wie viele Tonnen Braun- bzw. Steinkohle muss ich fördern und für die Produktionsanlagen verstromen, um eine Tonne verkaufen zu können? 化学 熱  30–60光合成によるバイオマスの生産からその燃焼までGesamtwirkungsgrad, d. h. auch einschließlich Energie, die zur Bereitstellung der Reaktionsmoleküle erforderlich ist. 電磁波(太陽光) 化学  0.1–2.5

 脚注 

 注釈 

 出典 

 関連項目 
エネルギー収支比
燃費
熱効率
発光効率 - 照明器具の効率を表す指数でエネルギー変換効率とは異なる。
成績係数（COP） - 温調器具の効率を示すものでエネルギー変換効率とは異なり100%以上の数値となる場合もある。
発電
消費電力
エネルギーの経済効率
高効率エネルギーシステム

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