省エネ電球の本当の省エネ度

質問

最近、地球温暖化などでゴアさんや政府が推奨している省エネ電球ですが、一般的には電球６０ワット相当が省エネ電球（蛍光灯）で１２ワットとして１／５に節電できるように解釈されています。でも、蛍光灯なので力率を考えると、公称１２ワットの省エネ電球は実際には２４ワットくらい電力をつかっており、省エネの効果は半減するのではないでしょうか？この問題に家電メーカーは対策済みなのでしょうか？なぜ、はっきり指摘する報道がないのでしょうか？どなたか詳しい方がいたら教えてください。

回答No.6

JT190 · ベストアンサー

#5です。

力率が1でも0.5でも、消費電力12Wの機器を動かすために必要な発電量は、「基本的」には12Wで変わりありません。
言い換えると、無効電力を発電するのには「基本的」にはエネルギーは不要なのです。

では、時としてなぜ力率が問題になることがあるのでしょうか？
それは・・・
「力率が半分になると、同じ消費電力であっても2倍の電流を"送電"する必要が生じるから」
です。
間違えてはいけないのは「発電量が2倍」必要なのではなくて、「送電量が2倍」必要だということです。

つまり、力率が半分になると、
・送電ロスを元と同じに抑えるには、全ての送電線の断面積を2倍にしなければならなくなる。
・元と同じ送電線を使っていると、送電ロスが2倍に増えてしまう。
ことになります。

#5のリンク先によれば、発電量に対する送電ロスの割合は5%。
したがって、力率が半分になると「発電量が2倍必要」なのではなくて、「送電ロスが2倍に増加」＝「発電量が5%余計に必要」となるだけなのです。
（ゆえに概算で、5倍×95%≒4.8倍）

お礼

重ねてのご解説ありがとうございます。
＃１さんのアドバイスを発展した形で説明いただき、とても参考になりました。

箸の使い方に不慣れで半分しかすくえないお客さん（省エネ電球）が0.5ｋｇの流しソーメン（電力）を注文したら、取り損ないを見込んで料理人（送電所）は1ｋｇのソーメンを上流から流してやる。お客さんがすくえなかった分は下流の別のお客さんが、または厨房に戻ってきた後、再び流してやるのでお客さんの消費としてはあくまで0.5ｋｇ、だたしソーメンを運ぶエネルギー（送電ロス）は倍使うということでしょうか？食べ物では表現が不適かな*^^*

余談ですが、電源が燃料電池とか１２Vバッテリー+交流インバーターでも同じ考えで良いのでしょうか？

回答No.5

JT190

> でも、蛍光灯なので力率を考えると、公称１２ワットの省エネ電球は実際には２４ワットくらい電力をつかっており、省エネの効果は半減するのではないでしょうか？

力率の解釈に誤解があるように思われます。

簡単な例として、「仮」に

・負荷（蛍光灯）の消費電力＝12W
・発電所～コンセントまでの電線の抵抗による送電ロス＝0.6W（0.12A通電時）
・負荷の力率：1（100%）、または0.5（50%）

とした場合、発電所に必要とされる発電量は

・負荷の力率が1の場合：12W＋（12W÷100V）÷1÷0.12A×0.6W＝12.6W
・負荷の力率が0.5の場合：12W＋（12W÷100V）÷0.5÷0.12A×0.6W＝13.2W

となります。つまり、
「電気代としては12ワット省エネ電球は60ワット電球の1/5だけども、省エネルギーの面からすれば1/2.5にすぎない」
ということではなくて、
「電気代としては12ワット省エネ電球は60ワット電球の1/5だけども、省エネルギーの面からすれば1/4.8にすぎない」
が正解。
まあ、5倍と4.8倍なら十分に誤差範囲ではないでしょうか。

なお、上記の送電ロスの仮定値は↓を参照しました。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1388858

お礼

より具体的なアドバイスありがとうございます。
計算式を拝見すると、単位はワットで統一されていてokなのですが、第２項目以降の計算の意味がよくわかりません。補足いただければ幸いです。

回答No.4

YHU00444

確かにANo.3のご回答にもあるとおりで、インバーター蛍光灯の力率は95～99％と非常に高いですから、いかに電球の力率が100％とはいってもそれを補って余りあるほどに高効率なのは確かだと思います。（逆にインバータがなければ電球型蛍光灯の企画自体が成り立たなかったはず）

※電球型蛍光灯のインバータを流用して蛍光灯の消費電力を改善した例もあります。
http://www.fnf.jp/inva.htm

もっとも力率改善の問題も確かに大事なことですから、その辺はメーカーの情報公開をより期待したいところですね。
※力率を改善すると個々のレベルでは若干の電力ロスがあるが、（社会的には）送電設備の負荷を下げる効果の方がはるかに大きいので。

p.s.
そもそもの話として、マスコミに電気の話が分かると思います？
※こんな話もあるようだし↓
http://www.choseijyuku.jp/webqa/member/mwqaq8-1.htm

参考URL：

http://www.yasuienv.net/EcoPremium/EPFlamp.htm

お礼

みなさん、ありがとうございます。
電球型インバータ蛍光灯の力率については、数年前に大手メーカーにたずねたところ、0.5あたりの回答でした。もし、それが本当なら公称１２ワットの仕事をするために製品は２倍の電流を必要とするので、電気を送る電力会社から見れば省エネ度はやはり誇張されすぎているのではないかと思い、質問しました。現時点で交流の電気を使う効率（力率）を無視している世帯の電気代としては、１２ワット省エネ電球は６０ワット電球の５分の１だけども、省エネルギーの面からすれば２．５分の１にすぎない？この辺、エネルギー問題が叫ばれてきた今、製品にきちんと表示するくらいのことが必要なのではないでしょうか？
それとも、No.3さんの回答が本当だとすれば既に改善しているのでしょうかね。

回答No.3

noname#33245

電球型蛍光灯チョーク式無くインバーター式では無いですか？力率は相当高いのでは？
測定してないので？ですが。

回答No.2

takaya0131

「白熱電球は、エネルギーの変換効率が同じ明るさ相当の電球型蛍光灯に比較すると悪い」と謳われています。ですので、省エネ効果としては、電球型蛍光灯のほうが優位なのです。メーカーも対策は怠っていませんよ。１０年ほど前の電球型蛍光灯に比べ、安定器（バラスト）は、技術革新で、エネルギー効率３割程度向上しています。

回答No.1

ymmasayan

電球型蛍光灯の力率は大体０．５～０．７のようです。
仮に０．５とすると６０Ｗ型で１２ｗの電力を消費し、１２Varの無効電力を通過させています。
電球で消費されるのは間違いなく１２Ｗです。(倍ではありません。)
したがって広告どおりの省エネになります。
でも確かに無効電力は電力会社にとって好ましいものではありません。
対策としては変電所において進相コンデンサーで位相補償をしているはずです。(無効電力の吸収・除去)

>　省エネの効果は半減するのではないでしょうか？
>　この問題に家電メーカーは対策済みなのでしょうか？
>　なぜ、はっきり指摘する報道がないのでしょうか？
上記の通りです。