Le kilowatt-heure ou kilowattheure (symbole kW h, kW⋅h ou, selon l'usage, kWh) est une unité d'énergie définie comme l'énergie produite ou consommée pendant une heure par un dispositif ayant une puissance d'un kilowatt (mille watts) : = = , le joule (J) étant l'unité d'énergie du Système 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 le gaz combustible et faire des bilans énergétiques.

Définition Le mot s'écrit kilowatt heure ou kilowatt-heure selon le Système international d'unités : , ou kilowattheure selon les dictionnaires usuels... Le kilowatt-heure est une unité d'énergie correspondant à celle produite ou consommée par un dispositif de (soit ) de puissance pendant une durée d'une heure. Elle vaut (). 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 Un vélo à assistance électrique doté d'une batterie de (quantité d'énergie) et d'un moteur de puissance peut rouler avec l'assistance au maximum. Son chargeur de permet de recharger la batterie en (). Un appareil de () utilisé à puissance maximale pendant aura consommé = en tout. Un appareil électrique d'une puissance d'un watt () utilisé en permanence consomme en un an : . Une ampoule de allumée pendant consomme : , soit . Si l'on considère un coût moyen du kilowatt-heure de , la consommation électrique de cette ampoule coûte par jour soit par mois de trente jours. Suivant la génération considérée, une tranche de centrale nucléaire produit une puissance entre et .

Symbole Le Système international d'unités (SI) préconise l'utilisation des symboles « kW h » ou « kW⋅h » : , mais dans la pratique, la notation « kWh » (sans point ni espace) est largement utilisée. Cette pratique est adoptée par la norme (§ 6.5.1), laquelle permet .

Le symbole du préfixe kilo est « k » en minuscule. La notation « KWh » est à proscrire, car, dans le système international d'unités (SI), le K majuscule est le symbole du kelvin, unité de température thermodynamique. De même, la notation « KWH » (avec un K et un H majuscule) est à proscrire, car le H majuscule est le symbole du henry.

Multiples et sous-multiples usuels

() = = () = = () = = = () = = = = C'est ce que l'on nommait le « million de kilowatts-heure » dans les anciens manuels de géographie. 1 térawatt-heure () = = = = = (pétajoules)C'est ce que l'on nommait le « milliard de kilowatts-heure » dans les anciens manuels de géographie, et que l'on trouve encore parfois dans la presse, sous la plume de certains journalistes. Cette unité d'énergie est utilisée pour mesurer la production d'électricité d'une centrale (quelques TWh/an) ou une production nationale (environ 400 TWh/an pour la production nucléaire française). Source : TWh, sur le site de l'Autorité de sûreté nucléaire (ASN). () = = (exajoules)

Confusion entre watts-heures et watts La confusion entre énergie et puissance est assez fréquente.. L'énergie est exprimée en joules () ou en watts-heures () ; un watt-heure est l'énergie fournie ou consommée par un dispositif d'une puissance d'un watt pendant une heure.. La puissance est un débit d'énergie, c'est-à-dire une quantité d'énergie par unité de temps, exprimée en watts () ; un watt équivaut à un joule par seconde ().

Ainsi, une centrale électrique de de puissance peut produire en 24 heures une énergie de .

Utilisation Le kilowatt-heure est surtout utilisé pour mesurer l'énergie électrique, aussi bien quand elle est produite par un générateur 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 le gaz combustible. Elle sert également à faire des bilans énergétiques.

Scénarios de transition énergétique Le térawatt-heure est une unité d'énergie communément utilisée dans les scénarios de transition énergétique, par exemple par l'association négaWatt, GrDFScénario Facteur 4 GrDF , GrDF, avril 2013. et GreenpeaceScénario de Transition Énergétique : Greenpeace 2013 . 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, correspond à une puissance moyenne d'environ ; à une autre échelle, que l'on pourrait qualifier d'individuelle, correspond à une puissance moyenne annuelle d'environ .

D'autres scénarios, comme celui de l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME). ou de The Shift Project (TSP)., ont recours aux Mtep/an, équivalents à ..

Consommation des véhicules électriques

La consommation des véhicules électriques est exprimée en . Pour comparer la consommation en d'une voiture électrique à celle d'une voiture à essence, il suffit en première approximation de diviser la valeur par 10Un litre d'essence fournit environ de pouvoir calorifique inférieur (PCI). La valeur exacte du PCI d'une essence dépend du pétrole brut dont elle est issue et de la manière dont elle a été raffinée... Ainsi, une consommation électrique de / correspond environ à une consommation d'essence équivalente de /.

Une consommation de équivaut formellement à une force moyenne de ., idée reprise par le diagramme de Gabrielli – von Kármán. Une force équivaut également formellement à une puissance divisée par une vitesse, selon la relation suivante : . Ainsi, toujours avec le même exemple, équivaut à , soit une puissance de pour une vitesse de par exemple.

Un vélo à assistance électrique a une consommation de l'ordre de 1 kWh/100 km dans des conditions de roulage favorablesUn vélo électrique avec batterie de permet de faire avec une assistance électrique moyenne. Il faut tenir compte du rendement du processus de recharge..

Kilowatt-heure d'énergie primaire Le kilowatt-heure d'énergie primaire (kWhep, ou kWh) est défini et utilisé dans le domaine de la réglementation thermique française à partir de la version RT 2012.

Notes et références Notes

Références

Voir aussi

Articles connexes

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