Watts, kilowatts, and kilowatt-hours explained (kW vs kWh)
電気は時として魔法のように思えることがあります。 電線は電力を運んで家に入ってきます。 スイッチを入れたり、ボタンを押したりすると、電気がついたり、テレビがついたり、コーヒーメーカーが動き出したりします。
以下の記事では、電球に電力を供給するのに必要なワットから、電力会社が毎月の電気料金請求書に記録する使用電力量（キロワット時）まで、電気の仕組みについて説明しています。
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- ワットとは何ですか？
- 電気は水に似ている
- 電力の流れを測定する
- ワット、キロワット, 7060>
- How electricity is like marathon
- kW and kWh on your electric bill
- How solar panels reduce costs
- The effect of your state on solar energy value
What’s a Watt?
ワット（W）とは、電力の単位です。 電力とは、”仕事をする能力 “と考えてください。 技術的には、1ワットは1秒間に1ジュールに等しいエネルギー伝達の測定値ですが、高校の物理の授業以来、実験室の外では誰も「ジュール」という言葉を発しないので、「ワット」で我慢します。
電気で、電力は電圧×アンペア数です。 あるいは、1ワット（W）は1ボルト（V）×1アンペア（A）に等しい。
電気について考える良い方法は、電気は水によく似ているということです。 電圧は押す力、つまり圧力であり、アンペアは流れです。
電気が水に似ている理由
先端にスプレーノズルが付いたホースを想像してください。 ノズルには「切」「弱」「強」の3段階があるとします。 ノズルの後ろの水圧は一定で、その圧力は電圧のようなものです。 オフの状態では水流がないため、電力は発生しない。
ノズルを「低」にすると、電力が発生する! アンペアが上がり、水が流れるようになりましたね。 流量は1分間に何ガロンという単位で測定され、比喩に戻ると、その流量が「ワット数」になります。
ノズルを強くしてアンペアを再び上げると、さらにパワーが増し、「ワット数」が増えます。
力の流れを測定する
水の比喩に戻りますが、出てくる流れが力の尺度になっています。 バケツに10分間ホースを向けると、いっぱいになります。 バケツに流れた水は、ホースを通って流れたエネルギーの尺度のようなものです。
人々がワットと接する一般的な方法は、電球を通してです。 100ワットの電球が光るにはそれだけの電力が必要だとする。 100ワットの電球を1時間つけっぱなしにすると、100ワット時使ったことになります。
1キロワット（kW）は1000ワットですから、100ワットの電球10個（1kWの電球）を1時間つけっぱなしにすると、1キロワット時（kWh）を使ったことになります。
このように、低ワット電球への切り替えが大きな影響を与える理由の1つは、このことなのです。 100ワットの白熱電球と同じ明るさのLED電球は、わずか14ワットで済みます。 つまり、14ワットのLEDを10個、7.25時間点灯させても、白熱電球が1時間で消費するのと同じ総エネルギー量になるのです。
| 5 | 100 ワットの白熱電球 | 2 時間 |
| 21 | 23- | |
| 2 時間 | 2時間用 | |
| 35 | 14ワットLED電球 | 2時間用 |
ワット数。 キロワット、キロワットアワー。 電力 vs. エネルギー
繰り返しになりますが、ワットは電力、つまり仕事をする能力の尺度であり、ワット時はエネルギー、つまり一定期間に行われた仕事の量の尺度です。
1キロワットは単純に1000ワットで、1キロワット時は1000ワットの1時間の平均出力を記録したものである。
電力やエネルギーについて考えるもう一つの方法は、マラソンのランナーです。 パワーは一定のペースで走れる能力みたいなもので、ランナーが走った距離は使ったエネルギー量です。
2019年、世界最速のマラソン選手がほぼ2時間ぴったりで完走しました。 つまり、彼は時速約13.1マイルで安定して走れるだけのパワーを出したことになり、マラソンの26.2マイルが彼が使ったエネルギーの指標となります。
ランナーの安定した出力を約300ワットと測定すると、彼はレースの26.2マイルで600ワット時消費したことになります。
電気代のkWとkWh
家庭で日中電気を使うと、メーターが回って（またはデジタルでカウントアップして）、常に使用した電力量が記録されます。
各請求サイクルの終わりに、会社はあなたのメーターを「読み取り」、エネルギー使用量の合計を記録します。
例えば、月に1,000kWh使用し、電気料金が$.15/kWhの場合、請求額は150.00ドル、さらに接続料やサービス料がかかります。
How solar panels reduce your energy costs
ソーラーパネルが発電してエアコンや食器洗浄機などの電気製品やデバイスを動かすことができます。 太陽光発電は、電力会社から購入するはずだった電力を代替することで、エネルギー料金を削減します。
光のフォトンがパネル表面の1つの層で電子を励起すると、ソーラーパネルで電気が生成されます。 その励起された電子は、パネルのもう一方の層に引き寄せられ、導電性のワイヤーを伝って反対側へ移動します。 その電子を自宅の電線に流すことで、太陽光発電の電力を自宅の電力として利用できるのです。
各太陽光パネルは、完全な太陽光の下で一定の数の光子を電子に変換するように定格されています（つまり、一定のワット数を出力します）。 最近のソーラー・パネルの平均的なピーク出力は約340ワットです。 一般的な家庭用ソーラーシステムには、このパネルが約18枚必要で、合計で約6kWの定格出力があります。
6kWのソーラーパネルシステムは、満天下でそれだけの電力を生み出せることがわかっていますが、太陽が一日中輝いているのは、厳密には真昼だけなんです。 それ以外の時間帯は、太陽は低い角度で輝いています。
電圧/アンペア数の話に戻ると、ソーラーパネルの表面に太陽が十分に当たるとすぐにフル電圧になりますが、電子を励起する光子の数が少ないため、アンペア数（電流）は小さくなります。
太陽が昇り、パネルに直接当たるようになると、励起される電子の数は最大、つまり満タンまで増加します。 日中の太陽エネルギー生産量を見ると、日の出と日の入りで最も数値が低くなり、真ん中に丸みを帯びたピークを持つベルカーブのように見えます。
そこで、平均的な1日の間にソーラーパネルがどれだけのエネルギーを作れるかを理解しやすくするために、太陽光を研究する人たちは、ピーク日照時間という概念を考え出しました。
彼らは、地球上のある場所で1年間に利用できるすべての太陽エネルギーを調べ、それを365で割って、そのエネルギーを作るために太陽が空で最も高く輝いている平均時間数を得ます。 6kWの太陽光発電システムは、平均して1日に約30kWhの電気を生み出すと予想されます。 もちろん、ほとんどの日は平均的ではありませんから、システムの生産量は、特定の日に多かれ少なかれエネルギーを作る可能性が高くなりますが、年間約 10,950 kWh (365 x 30 kWh/日) に終わります。
上記の例を使用すると、年間 12,000 kWh を必要とする家庭では、例の 6kW システムと 1 日 5 ピークの太陽時間でグリッドから得る電力量を 1,050 kWh まで削減することが可能です。 これは、太陽光発電のおかげで、その期間中に1,642.50ドルの節約になることを意味します。
州による太陽光エネルギーの価値への影響
すべての太陽光発電の kWh は同じですが、ネットメータリングがない限り、エネルギー請求書にすべて等しく計上されるわけではありません。
ネットメータリングは、太陽光エネルギーの各kWhが請求書に小売価格の全額をクレジットすることを保証するルールです。 ソーラーパネルが毎月の電気使用量より多く発電した場合、翌月の請求書に適用されるクレジットが得られます。
詳しくはこちら。 ネットメータリングとは何か、どのように機能するか。
ほとんどの州では、ネットメータリングの規則がありますが、そうでない州もあります。 ソーラーパネルが作るエネルギーに対する完全な小売信用がなければ、ソーラー発電は金銭的にそれほど有利ではありません。
私たちの州のソーラーガイドを読んで、ネットメータリングに関する情報を入手し、最も正確なオンラインのソーラーパネル計算機を使用して、特定の屋根の上のソーラーパネルの推定コストと節約を確認します。
How much can you save with solar?
Key Takeaways
- ワットおよびキロワットは、電力、または仕事をする能力の尺度である。
- 電化製品やデバイスは電力を使用し、それらを長時間オンにしておくと、エネルギー使用量となり、電気代請求書にキロワット時として測定・記録されます。
- ソーラーパネルは電力を作り、それに長時間当たる太陽は、キロワット時のエネルギーを作り、作られたキロワット時の数だけ電気代が減ります。