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概ね factor 2 程度の誤差がありうる見積もりであることに注意。
= 電力
== 消費電力
（金額は目安。家庭用の典型的な契約プラン(20円/kWh)で計算→overestimate気味）
* 新幹線N700系
* 17,000 kW（最大）→ 34万円/h
* 一人当たり（定員1323人）
* 17,000kW / 1323人 ~= 約 13 kW/人
* → 約260円/h・人
* → 東京-大阪 2.5h → 一人 650 円
* TSUBAME
* 1200 kW → 24000円/h → 2.1億円/年
* 1ノード当り 1200*(16/10480) = 1.8 Wh
* 携帯電話ＡＣアダプタ待機電力
* 0.5 W = 4.4kWh/年 → 約90円/年（よく言われている値）
* 10 mW = 90 Wh/年 → 約 2円/年（sony 2001年）
* 携帯電話充電（充電池容量680mAh, 充電電圧5.6V）
* 0.68Ah * 5.6V = 3.8 Wh = 0.076円/1回
* 冷蔵庫消費電力
* 約200kWh/年(最新400リットルクラス) → 4000円/年
* 200kWh / (365*24h) = 23W
* 日本の電力消費量
* 1兆kWh/年
* 1e+12[kWh] / 1.2e+8[人] / (365*24[h]) = 約 1 [kW/人]
== 発電
* 原子力発電所
* 〜100万kW/1基
* 100万kW * (20円/kWh) = 2000万円/h
* 風力発電
* 1000~2000kW/１基
* 一般
* 送配電損失率約4.5％、総合損失率約8％
* 火力発電熱効率：最新型で約50％
* 送配電損失とあわせて、約40％程度か。
== 参考
* 太陽定数
* 1.387[kW/m2]
* ~= 日本人一人当たりの電力消費量
* 全球で
* pi * (6378[km])^2 (=1.28e+14 [m2]) * 1.378[kW/m2] = 1.76e+14 kW/地球
* 1.76e+14kW / 6e+9人 = 29000kW/地球上の1人
* 地殻熱流量
* Pollack et al. 1993)
* 全球平均 87[mW/m2]
* 大陸平均 65[mW/m2]
* 海洋平均 101[mW/m2]
* 環境省 再生可能エネルギー導入ポテンシャル調査報告書（平成22年）
* 熱水資源開発の賦存量 3,314万[kW] → 86[μW/m2]
* 導入ポテンシャル 1,419万[kW]
* 1.419e+7[kW] / 1.23e+8[kW] = 12%
= 飛行機
燃料消費量がよくわからないので、ネットで調べた中で何種類かの情報源を元に計算。
* B-747 時間当たり約4000ガロン＝約15000[l/h]（長距離時）
* 燃費
* 定員400人、時速900km/h とすると、
* 15000[l/h] / 400[人] / 900[km] = 0.042 [l/h km 人]
* 燃費 900[km/h] / 15000[l/h] = 0.06[km/l]
* 燃費*人 0.06[km/l] * 400人 = 24 [km人/l]
* ← 乗用車より悪い。
* エネルギー消費率
* 15000l/h * 750g/l * 10.4kcal/g = 1.2e+8kcal/h
* (別の計算) 燃費約50m/l
* 燃費
* 50m/l * 400人 = 20 [km人/l]
* その他の量
* (900km/h) / (0.05km/l) = 18000 l/h
* (18000l/h) / (400人) = 45 l/h人
* (45l/h人) * (0.75kg/l) * (44/14) = 106 kg/h人
* cf. 燃費のいい車(20km/l)に 4 人で移動した場合：東京大阪を500kmとすると、
* 燃費
* 20km/l * 4人 = 80 [km人/l]
* 500km / 20km/l / 5人 = 5l/人
= 化学
== 反応エネルギー
* ガソリン1g
* → 10.4kcal（ガソリン1gで10リットルの水を1度上げられる）
* = 4.4e+4J = 12Wh
* ガソリン1リットル
* → 10.4kcal/g * 750g/l = 7800kcal/l = 9.1kWh/l（燃焼効率100%）
* → 750g → 750g * (12/14)*(44/12) = 約2.4kg のCO2
* → 9.1kWh * (20円/kWh) = 180円(電気代換算)
* 車などで使う場合、変換効率を0.25とすると、
* ガソリン1リットル → 9.1kWh * 0.25 = 2.3kWh
* TNT
* 燃焼熱1800J/g = 429 cal/g (cf. 44000J/g ガソリン)
* エネルギー密度としては大したことない。
* （注：wikipedia日本語版によると、燃焼熱は 4184J/g）
* プロパン
* 真発熱量：21,800 kcal/Nm3 (91MJ/Nm3)
* 比重 1.99 kg/m3
* 灯油
* 8767 kcal/l (36.7MJ/l)
* 比重 0.82 kg/l
* 都市ガス (13A)
* 46.04655 MJ/Nm3
== エネルギー密度
#RT
リチウムイオン電池, 約500Wh/l, 1800kJ/l, 1.8kJ/g (200Wh/kg)
ガソリン , 9100Wh/l, 32800kJ/l, 44kJ/g (10.4kcal/g)
* → 桁で違う。ガソリンのエネルギー変換効率が2割程度としても、まだ数倍違う。
= misc
== 単位変換
#RT
,cal , kWh , J , （参考：円）
1cal = ,1 , 1.163e-6, 4.19 ,
1kWh = ,0.860e+6, 1, 3.6e+6, 20
1J = ,0.239 , 0.278e-6, 1 ,
== 末端料金
* プロパン(沸点-42.09℃)
* 21,800 kcal/Nm3 (91MJ/Nm3)
* 比重 1.99 kg/m3
* 小売単価 〜650 円/m3
* (91MJ/Nm3) / (650円/m3) 〜 140kJ/円 (33kcal/円)
* 1l, 0℃ の水を 100℃にするにため(100kcal)は、約3円/f
* お風呂(200l, 5℃)の水を 45℃にするため(8000kcal)は、約240円/f
* 灯油 (ケロシン, 炭素数12-15)
* 8767 kcal/l (36.7MJ/l)
* 比重 0.82 kg/l
* 小売単価 69円/l
* (36.7MJ/l) / (69円/l) = 531kJ/円 (127kcal/円)
* 都市ガス
* 46.04655 MJ/Nm3 (13A)
* 小売単価（北ガス） 195.88 円/m3
* (46.0MJ/Nm3) / (195.88円/m3) = 235 kJ/円 (56kcal/円)
* カセットガス (ブタン,沸点-0.5℃)
* 42.8 kJ/g
* 小売単価（イワタニ参考価格） 1100円/3本 = 1467 円/kg
* (42.8kJ/g) / (1.467円/g) = 29 kJ/円 (7kcal/円)
* 電気（通常）
* 約 20 円/kWh
* (0.05kWh/円)*(3.6MJ/kWh) = 180kJ/円 (43kcal/円)
* 電気（夜間）
* 約 8.4 円/kWh
* (0.12kWh/円)*(3.6MJ/kWh) = 432kJ/円 (103kcal/円)
=== まとめ
#RT
, , , ,対灯油比
灯油, 531kJ/円, 127kcal/円, 7.9円/Mcal, 1.00
都市ガス, 235kJ/円, 56kcal/円, 17.8円/Mcal, 2.26
プロパンガス, 140kJ/円, 33kcal/円, 29.9円/Mcal, 3.79
カセットコンロ, 29kJ/円, 7kcal/円, 144 円/Mcal, 18.3
電気（通常）, 180kJ/円, 43kcal/円, 23.3円/Mcal, 2.95
電気（夜間）, 432kJ/円, 103kcal/円, 9.7円/Mcal, 1.23
※電気は相対的にエネルギー変換効率が良い点に注意
== 運動エネルギーと電気料金
* 人一人を60km/h(17m/s) まで加速するのに必要なエネルギー
(1/2) m v^2
=(1/2) * 60kg * (17m/s)**2
= 8.3e+3 J
= 2.3 Wh → 0.046円
（30sで加速が完了したとすると、2.3Wh / (30/3600)h = 280W）
* 300km/h (83m/s）まで加速するのに必要なエネルギー
(1/2) m v^2
= (1/2) * 60kg * (83m/s)**2
= 2.1e+5 J
= 57 Wh → 1.2円
* 人一人を10000m上空まで持ち上げるのに必要なエネルギー
mgh
= 60kg * 9.8 m/s2 * 10000m
= 5.8e+6 J
= 1.6 kWh
= 32円
* 車1台を60km/h まで加速するのに必要なエネルギー
(1/2) m v^2
= (1/2) * 1000kg * (17m/s)^2
= 1.4e+5 J
= 39 Wh
= 0.77 円
== 電力−CO2換算
0.407 kg-CO2/kWh (2002年度実績、電気事業連合会2003) なので、
日本人平均電力消費量 1kW
→ 日本人一人当たり 400g/h（電力のみ）
何もしなくても1時間に 400g の CO2 を排出していることになる。
* cf. 時速100km/hで1時間車で走ると
* (100km/h) / (15km/l) * (0.75kg/l) * (44/14) = 15 kg-CO2/h
* 4人で乗ったら 約 4kg-CO2/h人
* cf. 飛行機：100 kg-CO2/h人 => 電力による平均CO2発生率の250倍
* 東京−ヨーロッパ往復 => 100kg-CO2/h人 * 24h = 2.4t-CO2/人・欧州1往復
* 2.4e+6[g-CO2/人] / (400*365*24[g-CO2/年人]) ~= 電力消費換算0.7年分のCO2/1往復 )
== 人間が呼吸により排出する CO2
* 1kg / day
* cf. 電力使用（日本）による排出量：9.6kg/day (= 0.4kg/h * 24 )
* 人間の10倍
概ね factor 2 程度の誤差がありうる見積もりであることに注意。
= 電力
== 消費電力
（金額は目安。家庭用の典型的な契約プラン(20円/kWh)で計算→overestimate気味）
* 新幹線N700系
* 17,000 kW（最大）→ 34万円/h
* 一人当たり（定員1323人）
* 17,000kW / 1323人 ~= 約 13 kW/人
* → 約260円/h・人
* → 東京-大阪 2.5h → 一人 650 円
* TSUBAME
* 1200 kW → 24000円/h → 2.1億円/年
* 1ノード当り 1200*(16/10480) = 1.8 Wh
* 携帯電話ＡＣアダプタ待機電力
* 0.5 W = 4.4kWh/年 → 約90円/年（よく言われている値）
* 10 mW = 90 Wh/年 → 約 2円/年（sony 2001年）
* 携帯電話充電（充電池容量680mAh, 充電電圧5.6V）
* 0.68Ah * 5.6V = 3.8 Wh = 0.076円/1回
* 冷蔵庫消費電力
* 約200kWh/年(最新400リットルクラス) → 4000円/年
* 200kWh / (365*24h) = 23W
* 日本の電力消費量
* 1兆kWh/年
* 1e+12[kWh] / 1.2e+8[人] / (365*24[h]) = 約 1 [kW/人]
== 発電
* 原子力発電所
* 〜100万kW/1基
* 100万kW * (20円/kWh) = 2000万円/h
* 風力発電
* 1000~2000kW/１基
* 一般
* 送配電損失率約4.5％、総合損失率約8％
* 火力発電熱効率：最新型で約50％
* 送配電損失とあわせて、約40％程度か。
== 参考
* 太陽定数
* 1.387[kW/m2]
* ~= 日本人一人当たりの電力消費量
* 全球で
* pi * (6378[km])^2 (=1.28e+14 [m2]) * 1.378[kW/m2] = 1.76e+14 kW/地球
* 1.76e+14kW / 6e+9人 = 29000kW/地球上の1人
* 地殻熱流量
* Pollack et al. 1993)
* 全球平均 87[mW/m2]
* 大陸平均 65[mW/m2]
* 海洋平均 101[mW/m2]
* 環境省 再生可能エネルギー導入ポテンシャル調査報告書（平成22年）
* 熱水資源開発の賦存量 3,314万[kW] → 86[μW/m2]
* 導入ポテンシャル 1,419万[kW]
* 1.419e+7[kW] / 1.23e+8[kW] = 12%
= 飛行機
燃料消費量がよくわからないので、ネットで調べた中で何種類かの情報源を元に計算。
* B-747 時間当たり約4000ガロン＝約15000[l/h]（長距離時）
* 燃費
* 定員400人、時速900km/h とすると、
* 15000[l/h] / 400[人] / 900[km] = 0.042 [l/h km 人]
* 燃費 900[km/h] / 15000[l/h] = 0.06[km/l]
* 燃費*人 0.06[km/l] * 400人 = 24 [km人/l]
* ← 乗用車より悪い。
* エネルギー消費率
* 15000l/h * 750g/l * 10.4kcal/g = 1.2e+8kcal/h
* (別の計算) 燃費約50m/l
* 燃費
* 50m/l * 400人 = 20 [km人/l]
* その他の量
* (900km/h) / (0.05km/l) = 18000 l/h
* (18000l/h) / (400人) = 45 l/h人
* (45l/h人) * (0.75kg/l) * (44/14) = 106 kg/h人
* cf. 燃費のいい車(20km/l)に 4 人で移動した場合：東京大阪を500kmとすると、
* 燃費
* 20km/l * 4人 = 80 [km人/l]
* 500km / 20km/l / 5人 = 5l/人
= 化学
== 反応エネルギー
* ガソリン1g
* → 10.4kcal（ガソリン1gで10リットルの水を1度上げられる）
* = 4.4e+4J = 12Wh
* ガソリン1リットル
* → 10.4kcal/g * 750g/l = 7800kcal/l = 9.1kWh/l（燃焼効率100%）
* → 750g → 750g * (12/14)*(44/12) = 約2.4kg のCO2
* → 9.1kWh * (20円/kWh) = 180円(電気代換算)
* 車などで使う場合、変換効率を0.25とすると、
* ガソリン1リットル → 9.1kWh * 0.25 = 2.3kWh
* TNT
* 燃焼熱1800J/g = 429 cal/g (cf. 44000J/g ガソリン)
* エネルギー密度としては大したことない。
* （注：wikipedia日本語版によると、燃焼熱は 4184J/g）
* プロパン
* 真発熱量：21,800 kcal/Nm3 (91MJ/Nm3)
* 比重 1.99 kg/m3
* 灯油
* 8767 kcal/l (36.7MJ/l)
* 比重 0.82 kg/l
* 都市ガス (13A)
* 46.04655 MJ/Nm3
== エネルギー密度
#RT
リチウムイオン電池, 約500Wh/l, 1800kJ/l, 1.8kJ/g (200Wh/kg)
ガソリン , 9100Wh/l, 32800kJ/l, 44kJ/g (10.4kcal/g)
* → 桁で違う。ガソリンのエネルギー変換効率が2割程度としても、まだ数倍違う。
= misc
== 単位変換
#RT
,cal , kWh , J , （参考：円）
1cal = ,1 , 1.163e-6, 4.19 ,
1kWh = ,0.860e+6, 1, 3.6e+6, 20
1J = ,0.239 , 0.278e-6, 1 ,
== 末端料金
* プロパン(沸点-42.09℃)
* 21,800 kcal/Nm3 (91MJ/Nm3)
* 比重 1.99 kg/m3
* 小売単価 〜650 円/m3
* (91MJ/Nm3) / (650円/m3) 〜 140kJ/円 (33kcal/円)
* 1l, 0℃ の水を 100℃にするにため(100kcal)は、約3円/f
* お風呂(200l, 5℃)の水を 45℃にするため(8000kcal)は、約240円/f
* 灯油 (ケロシン, 炭素数12-15)
* 8767 kcal/l (36.7MJ/l)
* 比重 0.82 kg/l
* 小売単価 69円/l
* (36.7MJ/l) / (69円/l) = 531kJ/円 (127kcal/円)
* 都市ガス
* 46.04655 MJ/Nm3 (13A)
* 小売単価（北ガス） 195.88 円/m3
* (46.0MJ/Nm3) / (195.88円/m3) = 235 kJ/円 (56kcal/円)
* カセットガス (ブタン,沸点-0.5℃)
* 42.8 kJ/g
* 小売単価（イワタニ参考価格） 1100円/3本 = 1467 円/kg
* (42.8kJ/g) / (1.467円/g) = 29 kJ/円 (7kcal/円)
* 電気（通常）
* 約 20 円/kWh
* (0.05kWh/円)*(3.6MJ/kWh) = 180kJ/円 (43kcal/円)
* 電気（夜間）
* 約 8.4 円/kWh
* (0.12kWh/円)*(3.6MJ/kWh) = 432kJ/円 (103kcal/円)
=== まとめ
#RT
, , , ,対灯油比
灯油, 531kJ/円, 127kcal/円, 7.9円/Mcal, 1.00
都市ガス, 235kJ/円, 56kcal/円, 17.8円/Mcal, 2.26
プロパンガス, 140kJ/円, 33kcal/円, 29.9円/Mcal, 3.79
カセットコンロ, 29kJ/円, 7kcal/円, 144 円/Mcal, 18.3
電気（通常）, 180kJ/円, 43kcal/円, 23.3円/Mcal, 2.95
電気（夜間）, 432kJ/円, 103kcal/円, 9.7円/Mcal, 1.23
※電気は相対的にエネルギー変換効率が良い点に注意
== 運動エネルギーと電気料金
* 人一人を60km/h(17m/s) まで加速するのに必要なエネルギー
(1/2) m v^2
=(1/2) * 60kg * (17m/s)**2
= 8.3e+3 J
= 2.3 Wh → 0.046円
（30sで加速が完了したとすると、2.3Wh / (30/3600)h = 280W）
* 300km/h (83m/s）まで加速するのに必要なエネルギー
(1/2) m v^2
= (1/2) * 60kg * (83m/s)**2
= 2.1e+5 J
= 57 Wh → 1.2円
* 人一人を10000m上空まで持ち上げるのに必要なエネルギー
mgh
= 60kg * 9.8 m/s2 * 10000m
= 5.8e+6 J
= 1.6 kWh
= 32円
* 車1台を60km/h まで加速するのに必要なエネルギー
(1/2) m v^2
= (1/2) * 1000kg * (17m/s)^2
= 1.4e+5 J
= 39 Wh
= 0.77 円
== 電力−CO2換算
0.407 kg-CO2/kWh (2002年度実績、電気事業連合会2003) なので、
日本人平均電力消費量 1kW
→ 日本人一人当たり 400g/h（電力のみ）
何もしなくても1時間に 400g の CO2 を排出していることになる。
* cf. 時速100km/hで1時間車で走ると
* (100km/h) / (15km/l) * (0.75kg/l) * (44/14) = 15 kg-CO2/h
* 4人で乗ったら 約 4kg-CO2/h人
* cf. 飛行機：100 kg-CO2/h人 => 電力による平均CO2発生率の250倍
* 東京−ヨーロッパ往復 => 100kg-CO2/h人 * 24h = 2.4t-CO2/人・欧州1往復
* 2.4e+6[g-CO2/人] / (400*365*24[g-CO2/年人]) ~= 電力消費換算0.7年分のCO2/1往復 )
== 人間が呼吸により排出する CO2
* 1kg / day
* cf. 電力使用（日本）による排出量：9.6kg/day (= 0.4kg/h * 24 )
* 人間の10倍