住宅の１次エネルギー消費量とは？２次エネルギーとの違いも含め分かりやすく説明！

最近話題の省エネ住宅「ＺＥＨ」のエネルギー計算にも使われる住宅の１次エネルギー消費量。普段は、あまり聞きなれない言葉です。

１次エネルギー消費量とはどのようなものなのでしょうか？また、２次エネルギー消費量というのもありますが、それとは違うものなのでしょうか？

このページでは、そんな１次エネルギー消費量とはどのようなものかについて、分かりやすく説明していきます。

１次エネルギーと２次エネルギー

まずは、１次エネルギーと２次エネルギーについて説明します。

１次エネルギーとは？

１次エネルギーとは、人間が使用するエネルギーのうち、自然界に存在するもののこと指します。例えば、以下のようなものがあります。

• 石炭
• 原油
• 天然ガス
• 太陽光
• 地熱
• 風力

２次エネルギーとは？

２次エネルギーとは、１次エネルギーを加工して、人間が使いやすくしたものになります。原油や天然ガス、太陽光などはそのままではうまく使うことができませんから、原油を精製して灯油やガソリンにしたり、天然ガスを火力発電所で燃やして電気に変えたり、太陽光を太陽光パネルで電気に変えています。その変換した後のエネルギーを２次エネルギーと呼んでいます。例えば、以下のようなものがあります。

• 灯油
• ガソリン
• 都市ガス
• プロパンガス
• 電気

なぜ１次エネルギーで比較？

前の章で、１次エネルギーと２次エネルギーがどのようなものかは分かりました。そうすると次に気になるのは、なぜ１次エネルギーの消費量で比較するのかが気になります。その理由を、お風呂１回を沸かすために必要なエネルギー消費量を例にして説明したいと思います。

お風呂１回のエネルギー消費量

それではここから、お風呂を１回沸かすのに必要な１次エネルギーおよび２次エネルギーの消費量を計算してみたいと思います。お風呂を沸かす給湯器は、下記の５種類で比較します。

どれも、お風呂を沸かすときに良く使われている給湯器ですね。石油、ガス給湯器の効率９５％は、実際に燃やした燃料の熱がどのくらい有効に使われたかを示す値です。電気温水器とエコキュートのＣＯＰの値は、使った電気の何倍のエネルギーでお湯を沸かしたかという数値です。ＣＯＰ１の電気温水器は使ったエネルギーと同じ量、ＣＯＰ３のエコキュートは使ったエネルギーの３倍のお湯を沸かせるという意味になります。

では、上記４種類の１次エネルギーおよび２次エネルギーの消費量を実際に計算してみたいと思います。そうすると、計算結果は下記の通りとなりました。 （ＭＪはメガジュールと読み、エネルギー量を表す単位です。

より分かりやすいように、これをグラフにしてみます。

計算結果を見ると、２次エネルギー消費量で比べると石油・ガス給湯器が高く、エコキュートだけがかなり少ない結果となっています。しかしこれを１次エネルギー消費量で比較すると、石油・ガス給湯器とエコキュートがほとんど同じくらいで、電気温水器だけ極端に多いという結果になります。これを見ると、２次エネルギー消費量と１次消費量エネルギーが全然違うことが分かります。

電気の１次エネルギーが多い理由

上の計算結果をみると、石油やガス給湯器は１次と２次のエネルギーがほとんど変わっていないのに対し、電気を使う電気温水器とエコキュートは１次消費エネルギーがとても多くなっています。なぜ、電気は１次エネルギーの消費量が多くなってしまうのでしょうか？それには、１次エネルギーから２次エネルギーに変換されて、実際に使われるまでの過程に秘密があります。具体的に、１次エネルギーである天然ガスが都市ガスとして使われるときと、電気として使われる場合の過程をみていきたいと思います。

◆都市ガスとして使う場合

採掘→輸送（タンカー）→精製所で都市ガスに変換→輸送（ガス配管）→給湯器で使用

◆電気として使う場合

採掘→輸送（タンカー）→発電所で電気に変換→輸送（送電）→電気温水器で使用

１次エネルギーの天然ガスが２次エネルギーとして使いやすくするための過程でもエネルギーを使用しますから、２次エネルギーは１次エネルギーより必ず低くなります。それでは、１次エネルギーの天然ガスのエネルギーを１とした場合、都市ガスとして使う場合と電気として使う場合、２次エネルギーがどのくらい１次エネルギーより下がるかをグラフで見ていきましょう。

グラフを見ると、都市ガスとして使う場合はほとんど下がっていないのに対し、電気として使う場合はエネルギーの量がかなり下がっています。そしてそのほとんどの原因は、発電所で発電し電気に変換するときです。実は火力発電所で燃料を燃やして電気に変換するときに、燃やしたエネルギーに対して電気に変換できるのは４０％しかないのです。それ以外は、熱として捨てられてしまいます。そして日本の電力はほとんどが火力発電所に頼っています。そのため、電気を使ったときの１次エネルギー消費量は、他の燃料に比べて極端に高くなってしまうのですね。

地球資源の消費量を比較するため

これまでのことを考えると、なぜエネルギー消費量を２次ではなく１次で計算しないといけないのかが分かりますよね。ＺＥＨなどの省エネ住宅の目的は、地球資源の使用量をなるべく少なくして地球を守るためですから、実際に資源として失われる１次消費量で計算しないとダメなのですね。単純にガス代や電気代を減らすためには２次エネルギー消費量を減らすことが重要になりますが、地球の資源を守るために省エネのことを考えると、ちょっと違った視点が必要になってくるのですね。

まとめ

以上が、ＺＥＨのエネルギー計算などに使われる住宅の１次エネルギー消費量についてです。

１次エネルギー消費量とはどのようなものなのかや、２次エネルギー消費量の違い、分かりましたでしょうか？ＺＥＨ住宅を建てることを検討する際ときなどには、ぜひとも１次エネルギー消費量のことを理解した上で行っていきたいですね！