| Kilowatt-heure | |
| Informations | |
|---|---|
| Unité de… | Énergie |
| Symbole | kW⋅h |
| Dimensions | M·L 2·T −2 |
| Conversions | |
| 1 kW⋅h en… | est égal à… |
| Unités SI de base | 3,6 × 106 kg m2 s−2 |
| CGS | 3,6 × 1013 erg |
| Joule | 3,6 × 106 J |
| calories | 860 400 cal |
| BTU | 3 412 BTU |
| Électrons-volts | 2,25 × 1025 eV |
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Lekilowatt-heure oukilowattheure (symbole kW h, kW⋅h ou, selon l'usage,kWh) est uneunité d'énergie définie comme l'énergie produite ou consommée pendant uneheure par un dispositif ayant unepuissance d'un kilowatt (millewatts) :
lejoule (J) étant l'unité d'énergie duSystème international. Pour une production ou une consommation d'énergie à puissance constante sur une durée donnée, l'énergie totale en kilowatts-heure est égale à la puissance en kilowatts multipliée par la durée en heures.
Le kilowatt-heure est surtout utilisé pour quantifier l'énergie électrique, mais aussi pour facturer legaz combustible et faire desbilans énergétiques.
Le mot s'écritkilowatt heure oukilowatt-heure selon leSystème international d'unités[1], oukilowattheure selon les dictionnaires usuels[2],[3]. Le kilowatt-heure est une unité d'énergie correspondant à celle produite ou consommée par un dispositif de 1 000 watts (soit 1 kW) depuissance pendant une durée d'une heure[3]. Elle vaut 3,6 mégajoules (MJ). Pour connaître l'énergie consommée par un appareil électrique, si sa puissance est constante, il suffit de multiplier celle-ci (en kilowatts) par sa durée d'utilisation (en heures) ; si sa puissance n'est pas constante, il faut mathématiquement l'intégrer sur la durée d'utilisation.
Exemples
LeSystème international d'unités (SI) préconise l'utilisation des symboles « kW h » ou « kW⋅h »[4], mais dans la pratique, la notation « kWh » (sans point niespace) est largement utilisée. Cette pratique est adoptée par la normeAFNOR X 02-003 (§ 6.5.1), laquelle permet« d'accoler les noms ou les symboles d'unités simples lorsqu'aucune confusion ne peut en résulter. Cette manière de faire est la plus usuelle pour les unités composées watt-heure,volt-ampère ».
Le symbole du préfixekilo est « k » en minuscule. La notation « KWh » est à proscrire, car, dans le système international d'unités (SI), le K majuscule est le symbole dukelvin, unité detempérature thermodynamique. De même, la notation « KWH » (avec un K et un H majuscule) est à proscrire, car le H majuscule est le symbole duhenry.
La confusion entreénergie etpuissance est assez fréquente[5]. L'énergie est exprimée en joules (J) ou en watts-heures (Wh) ; un watt-heure est l'énergie fournie ou consommée par un dispositif d'une puissance d'un watt pendant une heure[6]. La puissance est un débit d'énergie, c'est-à-dire une quantité d'énergie par unité de temps, exprimée enwatts (W) ; un watt équivaut à unjoule par seconde (1 J/s).
Ainsi, une centrale électrique de 1 000 MW de puissance peut produire en 24 heures une énergie de 24 000 MWh.
Le kilowatt-heure est surtout utilisé pour mesurer l'énergie électrique, aussi bien quand elle est produite par ungénérateur électrique que quand elle est consommée, mais elle est aussi utilisée pour d'autres énergies. Elle est ainsi communément utilisée par les compagnies de gaz pour facturer legaz combustible. Elle sert également à faire desbilans énergétiques.
Le térawatt-heure est une unité d'énergie communément utilisée dans les scénarios detransition énergétique, par exemple par l'association négaWatt,GrDF[7] etGreenpeace[8]. Ils utilisent les térawatts-heure consommés en une année, indiqués sous la forme « TWh/an ».
Une énergie mesurée sur une année est analogue à une puissance moyenne tout au long de l'année, 1 TWh/an correspond à une puissance moyenne d'environ 114 MW ; à une autre échelle, que l'on pourrait qualifier d'individuelle, 1 kWh/an correspond à une puissance moyenne annuelle d'environ 0,114 W.
D'autres scénarios, comme celui de l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME)[9] ou deThe Shift Project (TSP)[10], ont recours auxMtep/an, équivalents à 11,63 TWh/an[11].
La consommation desvéhicules électriques est exprimée enkWh/100 km. Pour comparer la consommation enkWh/100 km d'une voiture électrique à celle d'une voiture à essence, il suffit en première approximation de diviser la valeur par 10[c],[12]. Ainsi, une consommation électrique de 20 kWh/100 km correspond environ à une consommation d'essenceéquivalente de2 L/100 km.
Une consommation de 1 kWh/100 km équivaut formellement à une force moyenne de 36 N[d], idée reprise par lediagramme de Gabrielli – von Kármán. Une force équivaut également formellement à unepuissance divisée par unevitesse, selon la relation suivante :1 kWh/100 km = 1 kW/(100 km/h) = 10 W/(km/h). Ainsi, toujours avec le même exemple, 20 kWh/100 km équivaut à 200 Wh/km, soit une puissance de 20 kW pour une vitesse de100 km/h par exemple.
Unvélo à assistance électrique a une consommation de l'ordre de 1 kWh/100 km dans des conditions de roulage favorables[e][réf. nécessaire].
Lekilowatt-heure d'énergie primaire (kWhep, ou kWhep) est défini et utilisé dans le domaine de laréglementation thermique française à partir de la versionRT 2012.
« Lorsque le nom d’une unité dérivée est constitué par juxtaposition de noms d’unités individuelles, il convient d’utiliser une espace ou un tiret pour séparer chaque nom d’unité. »
« La multiplication doit être indiquée par un espace ou un point à mi-hauteur centré (⋅), pour éviter que certains préfixes soient interprétés à tort comme un symbole d’unité. »
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