Kilowatt-heure

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Le kilowatt-heure (symbole[1] kW•h ou kWh) est une unité de mesure d'énergie. Un kilowatt-heure vaut 3,6 millions de joules.

Définition[modifier | modifier le code]

Le kilowatt-heure est une unité de mesure d'énergie correspondant à l'énergie consommée par un appareil de 1 000 watts (1 kW) de puissance pendant une durée d'une heure. Elle vaut 3,6 mégajoules (MJ). Elle est surtout utilisée pour mesurer l'énergie électrique, aussi bien générée (générateur électrique…) que consommée (plaque de cuisson…). Mais la définition de cette unité s'applique à tous les domaines (y compris non électriques). Afin de connaitre l'énergie consommée par un appareil il convient donc de multiplier sa puissance (en kilowatts) par sa durée d'utilisation (en heures).

Exemples 

Un appareil de 2 500 W (2,5 kW) utilisé à puissance maximale pendant 2 h aura consommé 2,5 kW × 2 h = 5 kW⋅h en tout.

Un appareil électrique d'une puissance d'un watt (1 W) utilisé en permanence consomme en un an 8,76 kW⋅h (1 W × 24 h/j × 365 j = 8 760 W⋅h).

Une ampoule de 100 W allumée pendant 24 heures consomme donc 2400 W (100*24) soit 2,4 Kw. Le coût moyen du Kwh étant d'environ 13 cts d'euro en 2014, la consommation électrique de cette ampoule coûtera donc environ 31 cts (13*2,4) d'euro/jour.

On utilise plusieurs types de préfixes, par exemple :

  • 1 watt-heure (W⋅h) = 3 600 J
  • 1 kilowatt-heure (kW⋅h) = 1 000 W⋅h = 3,6 MJ
  • 1 mégawatt-heure (MW⋅h) = 1 000 kW⋅h = 1 000 000 W⋅h = 3,6 GJ
  • 1 gigawatt-heure (GW⋅h) = 1 000 MW⋅h = 1 000 000 kW⋅h = 1 000 000 000 W⋅h = 3,6 TJ[2]
  • 1 térawatt-heure (TW⋅h) = 1 000 GW⋅h = 1 000 000 MW⋅h = 1 000 000 000 kW⋅h = 1 000 000 000 000 W⋅h = 3,6 PJ

Confusion entre watts, watt-heures et watts par heure[modifier | modifier le code]

La puissance exprimée en watts (W) est parfois confondue avec l’énergie exprimée en watt-heures (W⋅h) ou avec l'unité de variation de puissance exprimée en watts par heure (W/h). La puissance définit le taux de génération ou de consommation d’énergie par unité de temps, selon qu’il s’agisse d’un dispositif générateur ou consommateur : W = W⋅h / h.

L’unité des watts par heure (W/h) est souvent confondue et improprement utilisée à la place de watt-heures (W⋅h) pour désigner une quantité d'énergie, ou de watts (W) pour désigner une puissance. La grandeur W/h est celle d'une variation de puissance par unité de temps, pratique pour comparer la vitesse de mise en marche de générateurs à leur puissance de travail. Par exemple, un générateur qui passe de 0 à 18 MW en 15 minutes (0,25 heure) effectue une montée en puissance de 72 MW/h (et si cette montée a été linéaire, le générateur aura produit pendant ce temps une énergie de 18 MW × 0,25 h / 2 = 2,25 MW⋅h). Ainsi, les centrales hydroélectriques ont par exemple des montées en puissance nettement plus rapides que les thermiques (plus grand nombre de W/h) et par conséquent des délais pour atteindre une même puissance plus brefs ; elles sont donc particulièrement utiles en cas de besoins accrus et subits d'énergie.

On trouve parfois aussi les écritures erronées KW ou KWh pour les kilowatts et les kilowatts-heure. Elles sont à éviter car cela change tout : le K (majuscule) représente le Kelvin, l'unité officielle du système international (SI) pour quantifier une température et n'a aucun rapport avec le préfixe kilo. Il est donc scientifiquement requis de toujours utiliser un k minuscule : kW ou kW⋅h par exemple.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Annexe 1 de la brochure concernant le Système international d’unités, page 60.
  2. C'est ce que l'on nommait le « million de kilowatt-heures » dans les anciens manuels de géographie.

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]