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配電・配線

需要率と負荷率の違い

電力設備を経済的に設計するために、需要率・負荷率・不等率といった指標が使われます。需要率は「設備容量に対して実際に使う最大需要の割合」、負荷率は「最大需要に対する平均需要の割合」を表します。式の分母・分子が異なるため、混同しないことが重要です。第一種電気工事士で計算問題として出題されます。

比較表で見る違い

観点需要率負荷率
定義式需要率 = 最大需要電力 / 設備容量 × 100%負荷率 = 平均需要電力 / 最大需要電力 × 100%
分子最大需要電力平均需要電力(ある期間の平均)
分母設備容量(負荷設備の合計)最大需要電力
表す内容設備をどの程度同時に使うか(同時使用の度合い)電力をどれだけ平均的・効率的に使うか
値の傾向一般に1未満(全負荷は同時に使われない)一般に1未満(負荷は時間で変動する)
値が高いと設備に対し最大需要が大きい(同時使用が多い)需要の変動が小さく設備を効率的に使えている
主な用途変圧器・幹線など設備容量の決定設備利用の効率評価・電気料金の検討

それぞれの詳しい解説

A需要率

負荷設備の合計容量(設備容量)に対して、実際に使われる最大需要電力がどれくらいかを表す指標。需要率 = 最大需要電力 ÷ 設備容量 ×100% で求めます。すべての負荷が同時にフル稼働することは少ないため一般に1未満となり、変圧器や幹線の容量を経済的に決めるのに使います。

  • 需要率 = 最大需要電力 / 設備容量 ×100%

  • 分母は設備容量(負荷の合計)

  • 一般に1未満(全負荷は同時に使われない)

  • 変圧器・幹線など設備容量の決定に使う

B負荷率

ある期間(日・月・年)の最大需要電力に対して、平均需要電力がどれくらいかを表す指標。負荷率 = 平均需要電力 ÷ 最大需要電力 ×100% で求めます。負荷率が高いほど需要の変動(ピークと平均の差)が小さく、設備を効率よく使えていることを示します。

  • 負荷率 = 平均需要電力 / 最大需要電力 ×100%

  • 分母は最大需要電力

  • 高いほど需要変動が小さく設備を効率的に使える

  • 設備利用の効率評価・料金検討に使う

試験対策のポイント

「需要率=最大需要/設備容量、負荷率=平均需要/最大需要」。分母が違う(需要率は設備容量、負荷率は最大需要)。需要率は設備容量の決定に、負荷率は使用効率の評価に使う。負荷率が高いほど効率的。

理解度チェック(3問)

Q1. 需要率の定義式として正しいものはどれか。

  1. 1需要率 = 平均需要電力 / 最大需要電力 ×100%
  2. 2需要率 = 最大需要電力 / 設備容量 ×100%
  3. 3需要率 = 設備容量 / 最大需要電力 ×100%
  4. 4需要率 = 最大需要電力 / 平均需要電力 ×100%
解答・解説を見る

正解:2. 需要率 = 最大需要電力 / 設備容量 ×100%

需要率 = 最大需要電力 / 設備容量 ×100%。設備容量に対し実際の最大需要がどれくらいかを表す。

Q2. 設備容量100kWの需要家で、最大需要電力が60kWのときの需要率として正しいものはどれか。

  1. 140%
  2. 260%
  3. 3100%
  4. 4167%
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正解:2. 60%

需要率 = 最大需要電力 / 設備容量 ×100 = 60 / 100 ×100 = 60%。

Q3. ある日の最大需要電力が80kW、平均需要電力が48kWのときの負荷率として正しいものはどれか。

  1. 140%
  2. 248%
  3. 360%
  4. 4167%
解答・解説を見る

正解:3. 60%

負荷率 = 平均需要電力 / 最大需要電力 ×100 = 48 / 80 ×100 = 60%。

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