1kWh(キロワットアワー)を発電するにはどれくらいのエネルギーが必要かについて解説しています。
まずkWhは電力量の単位。1kWの電力を1時間使用した場合は電力量が1kWh。1kWh=3412Btuである。Btuというのは、ヤード・ポンド法のエネルギー・仕事・熱量の単位で、英国熱量単位、英式熱量単位などとも呼ばれる。日本の計量法では「英熱量」の名称であり、記号では「Btu」を採用している。その値を1055.06 Jとしている（参照：英熱量：ウィキペディア）。なお「J」は記号であり、ジュール(J)は国際単位系（SI）におけるエネルギー、仕事、熱量、電力量の単位である。そして、異なるエネルギー源（天然ガス、石油、電気）を単位であるBtu（British Thermal Unit）に変換する方法が存在している。
■石炭
・典型的な石炭火力発電所では1kWhの電気を作るのに必要な石炭のエネルギーは約10,240Btus（参照：Conversion of Electricity Into Energy Units）。
・1kWhの電力を生成するには、約1ポンドの石炭が必要（参照：coal to electricity）。1ポンドは453.6g（グラム）で0.454kg（キログラム）でもある。453.6グラムは、約半分の大きさの一つの携帯電話とほぼ同じ重さ。一般的なスマートフォンは約150グラムから200グラム程度ですので、453.6グラムはそれよりもやや重い。
■天然ガスと石油
・天然ガス
1kWhには0.01003Mcf（1,000立方フィート）の天然ガスが必要。Mcf（Million cubic feet）は1000立方フィートである。（参照：How Much Natural Gas To Produce 1 Kwh?）なお、1,000立方フィートは、日本で使われる一般的な計量単位である「立方メートル」に換算すると、約28.316立方メートルに相当する。
・石油（家庭用燃料）
1kWhを生産するには0.0016バレル（Barrel）が必要です（参照：How much oil does it take to produce 1 kWh?）。原油の場合、1バレルは約159リットル。なお、0.0016バレルは一般的な日常の容器や計量単位で言えば、大さじや小さじで表現するほどの小さな容量となる。
■水力発電
1kWh(キロワットアワー)を発電させるために必要な水の力はこちらが参考になる（参照：https://www.quora.com/How-much-water-is-required-to-generate-1kw-of-electricity）
■核（天然ウラン）
こちらのページ（https://www.euronuclear.org/glossary/fuel-comparison/）を参考にすると、1kgの天然ウランから45,000 kWhの電力を生成できる。 したがって、1 kWhの電力を生成するには、次のように計算できる。（基礎的な数学をもとに計算。）
1kWhに必要なウラン（kg）= 1 kg / 45,000 kWh ≈ 0.00002222 kg
したがって、約0.00002222 kgの天然ウランが1 kWhの電力を生成するために必要です。
■風力発電
HOW MUCH ELECTRICITY DOES A WIND TURBINE PRODUCE?を参考にすると、風速が5 m/sから10 m/sの範囲で、風車の容量ファクターが25％から40％の場合、1 kWhを発電するためには風速によって異なりますが、おおよそ0.2 kWhから0.4 kWhの風力が必要とされる。なお、風力発電において、1 kWhを発電するために必要な風の力や風の速さは、いくつかの要因に依存する。計算には風速、風車の効率、風車の容量ファクターなどが関与する。
■バイオエタノール
バイオエタノールのエネルギー含有量は原料や生産プロセスによって異なるが、無水（純度 100%）エタノールの場合、およそ 1 ガロンあたり 76,000 ～ 84,000 BTU (または 1 リットルあたり 20 ～ 22 MJ) 程度です。（参照：Clean Cities: Ethanol Basics, Fact Sheet, October 2008）
1 kWh のエネルギーを生成するために必要なバイオエタノールの量を計算するには、次の式を使用できる。
バイオエタノールの量 (ガロンまたはリットル) = 1 kWh / (ガロンまたはリットルあたりのバイオエタノールのエネルギー含有量)
たとえば、バイオエタノールのおおよそのエネルギー含有量を 1 ガロンあたり 80,000 BTU (または 1 リットルあたり 21 MJ) にすると、計算は次のようになる。
バイオエタノールの量 = 1 kWh / (80,000 BTU/ガロン) ≈ 0.0125 ガロン (または約 0.0475 リットル)
したがって、1 kWh のエネルギーを生成するには、約 0.0125 ガロン (約 0.0475 リットル) のバイオエタノールが必要になる。
これは簡略化した計算です。実際の発電効率やバイオエタノールのエネルギー含有量は異なる場合があることに注意してください。さらに、バイオエタノールの比エネルギー量は、一般にパーセンテージで表されるエタノール濃度に依存する可能性があります （たとえば、E85 は 85% エタノール）。
バイオエタノールのエネルギー含有量はその供給源や生産方法によって異なる可能性があるため、より正確で最新の情報が必要な場合は、バイオエタノールの生産とエネルギー生成に関する科学文献または信頼できる情報源を参照することをお勧めします。