A percepção genérica é que a rede via Wi-Fi causa menos consumo na bateria do seu dispositivo do que na conexão 3G.
Durante a transferência de dados, se você usar as duas conexões para realizar o mesmo download, descobrirá que o Wi-Fi é mais eficiente, pois transfere coisas mais rapidamente que 3G, resultando em menor consumo de bateria.
Exceções raras podem provar o contrário, mas 3G mais rápido e com sinal mais forte que o Wi-Fi é o conto de fadas de um avô;)
Uma coisa importante a ser considerada é a cobertura da rede:
Se você ficar muito tempo dentro de uma área de cobertura limite, seja para 3G ou WiFi, desative aquele que está sofrendo de baixa cobertura. Seu dispositivo procurará constantemente a rede disponível, e isso é apenas energia desperdiçada em pesquisas infrutíferas.
Sendo este geralmente o motivo de reclamação sobre a vida útil da bateria.