La energía se mide en un surtido confuso de unidades porque cada sector creció con las suyas. La electricidad usa kilovatios-hora; la física, julios; la calefacción en EE. UU., BTU; las facturas de gas, termias o metros cúbicos; las estadísticas nacionales, toneladas equivalentes de petróleo, y los mercados del crudo, barriles. Esta chuleta reúne las conversiones que de verdad necesitas y explica las dos distinciones que están detrás de la mayoría de los errores: potencia frente a energía y poder calorífico superior frente a inferior. Al final hay ejemplos resueltos para facturas, coches y países. Para convertir al instante entre cualquiera de estas unidades, usa nuestro conversor de unidades de energía.
Potencia frente a energía: la única distinción que importa
La energía es una cantidad, la capacidad de hacer un trabajo. La potencia es un ritmo, energía por unidad de tiempo. Confundirlas es el error más común cuando se escribe sobre energía.
- Un kW te dice con qué intensidad trabaja algo: una estufa de 2 kW, un panel solar de 400 W, un cargador de coche eléctrico de 7 kW, un reactor de 1 GW.
- Un kWh te dice cuánto se ha producido o consumido: 10 kWh al día, 3.500 kWh al año, 100 TWh al año en un país mediano.
Mucha gente escribe «kW por hora». Es incorrecto: un kWh no es un ritmo por hora, sino kW multiplicados por horas. Nuestra guía sobre kW y kWh lo explica con más detalle.
Prefijos del SI
| Prefijo | Símbolo | Factor | Uso habitual en energía |
|---|---|---|---|
| kilo | k | 10³ | kWh: contadores domésticos |
| mega | M | 10⁶ | MWh: mercado mayorista, grandes edificios; MJ: contenido energético de combustibles |
| giga | G | 10⁹ | GWh: producción mensual de una central; GJ: calor de red urbana, comercio de gas |
| tera | T | 10¹² | TWh: electricidad anual de un país |
| peta | P | 10¹⁵ | PJ, PWh: balances energéticos nacionales |
| exa | E | 10¹⁸ | EJ: energía primaria mundial (del orden de 600 EJ al año) |
Ojo con las mayúsculas. mW es un milivatio y MW un megavatio, mil millones de veces mayor.
Tabla general de conversión: energía
Todos los factores son exactos por definición o están redondeados a cuatro cifras significativas.
| 1 unidad = | kWh | MJ | BTU | Otras |
|---|---|---|---|---|
| 1 kWh | 1 | 3,6 | 3.412 | 860 kcal |
| 1 MJ | 0,2778 | 1 | 947,8 | 238,8 kcal |
| 1 BTU (IT) | 0,000293 | 0,001055 | 1 | 1.055 J |
| 1 termia (EE. UU./R. U.) | 29,31 | 105,5 | 100.000 | – |
| 1 MMBtu | 293,1 | 1.055 | 1.000.000 | 10 termias |
| 1 kcal | 0,001163 | 0,004187 | 3,968 | 4.186,8 J |
| 1 tep (IEA) | 11.630 | 41.868 | 39,68 millones | 10 Gcal |
| 1 tec (tonelada equivalente de carbón) | 8.141 | 29.308 | 27,78 millones | 7 Gcal |
| 1 barril equivalente de petróleo (bep) | ≈1.700 | ≈6.120 | ≈5,8 millones | las definiciones varían algo |
| 1 quad | 2,931 × 10¹¹ | 1,055 × 10¹² | 10¹⁵ | estadísticas nacionales de EE. UU. |
| 1 EJ | 2,778 × 10¹¹ (277,8 TWh) | 10¹² | 9,478 × 10¹⁴ | ≈ 0,948 quad |
Conversiones de potencia
| 1 unidad = | W | kW | Otras |
|---|---|---|---|
| 1 kW | 1.000 | 1 | 1,341 hp (mecánicos), 3.412 BTU/h |
| 1 caballo de potencia (mecánico, 550 ft·lbf/s) | 745,7 | 0,7457 | – |
| 1 caballo de vapor métrico (CV, PS) | 735,5 | 0,7355 | – |
| 1 tonelada de refrigeración | 3.517 | 3,517 | 12.000 BTU/h |
| 1 BTU/h | 0,2931 | 0,000293 | – |
| 1 MW | 10⁶ | 1.000 | – |
En Norteamérica, los equipos de aire acondicionado se dimensionan a menudo en «toneladas» o en BTU/h. Un equipo de 12.000 BTU/h da unos 3,5 kW de frío, pero con un coeficiente de rendimiento de 3 solo consume alrededor de 1,2 kW de electricidad.
Contenido energético de los combustibles
Son valores típicos; el poder calorífico real depende de la calidad y del origen. PCI (LHV) = poder calorífico inferior (neto); PCS (HHV) = superior (bruto).
| Combustible | Unidad | PCI (kWh) | PCS (kWh) | PCI (MJ) |
|---|---|---|---|---|
| Gas natural | 1 m³ (normal) | 9,5–10,0 | 10,5–11,2 | 34–36 |
| Gas natural | 1 kg | ≈13,1 | ≈14,5 | ≈47 |
| Gasolina | 1 litro | ≈8,9 | ≈9,5 | ≈32 |
| Gasóleo / gasóleo de calefacción | 1 litro | ≈10,0 | ≈10,7 | ≈36 |
| GLP (propano) | 1 litro | ≈6,6 | ≈7,1 | ≈24 |
| GLP (propano) | 1 kg | ≈12,8 | ≈13,9 | ≈46 |
| Queroseno de aviación | 1 litro | ≈9,5 | ≈10,2 | ≈34 |
| Hulla | 1 kg | 6,4–8,1 | 6,7–8,4 | 23–29 |
| Lignito | 1 kg | 2,2–4,2 | 2,6–4,6 | 8–15 |
| Pellets de madera | 1 kg | ≈4,8 | ≈5,2 | ≈17 |
| Leña (20 % de humedad) | 1 kg | ≈4,0 | – | ≈14,4 |
| Hidrógeno | 1 kg | 33,3 | 39,4 | 120 |
| Uranio (combustible de reactor de agua ligera, quemado) | 1 kg | del orden de 10⁶ kWh térmicos | – | – |
PCS frente a PCI
Al quemar un combustible, el hidrógeno que contiene se convierte en vapor de agua. El PCS cuenta el calor latente que se libera si ese vapor condensa; el PCI lo deja fuera. Las calderas de condensación recuperan parte de ese calor latente, y por eso pueden anunciar «rendimientos» superiores al 100 % sobre PCI. Comprueba sobre qué base está expresado un precio, un rendimiento o una tabla de combustibles. Mezclarlas genera errores del 5–11 %.
Ejemplos resueltos
1. Una factura de gas en metros cúbicos
Un contador marca 1.200 m³ consumidos en un año. El poder calorífico que indica la comercializadora es de 39,5 MJ/m³ (bruto), y se aplica un factor de corrección de volumen de 1,02.
A 0,10 €/kWh salen unos 1.343 €. Para compararlo con una bomba de calor, multiplica por el rendimiento de la caldera (por ejemplo, 0,90) y obtendrás unos 12.090 kWh de calor útil; divide después entre un COP estacional de 3,2: unos 3.780 kWh de electricidad. La calculadora de comparación de costes de calefacción hace estas cuentas con tus precios.
2. Gasolina frente a electricidad cada 100 km
Un coche de gasolina que gasta 6,5 l/100 km quema 6,5 × 8,9 ≈ 58 kWh de energía en combustible cada 100 km. Un coche eléctrico típico toma del enchufe 15–20 kWh/100 km, más o menos la tercera parte. Las transmisiones eléctricas convierten en movimiento el 80–90 % de la energía de la batería; un motor de gasolina se queda en el 20–35 %.
3. La electricidad de un país, en perspectiva
Un país que genera 60 TWh al año tiene una potencia media de 60.000.000 MWh ÷ 8.760 h ≈ 6,85 GW. Una central nuclear de 1 GW que funcione con un factor de capacidad del 90 % produce 1 × 8.760 × 0,9 ≈ 7,9 TWh al año, cerca del 13 % del suministro de ese país. La guía del factor de capacidad explica por qué importa ese multiplicador.
4. Pasar a CO₂
Las emisiones dependen del combustible y de cómo se usa. Quemar gas natural libera unos 0,18–0,20 kg de CO₂ por kWh de combustible (alrededor de 0,20 sobre PCI y de 0,18 sobre PCS). La electricidad de la red va de menos de 0,05 kg/kWh (Noruega, Francia, Suecia) a más de 0,7 kg/kWh en redes dominadas por el carbón. Consulta la cifra de tu país en la calculadora de CO₂ de la electricidad y compara redes en las clasificaciones.
Contabilidad de la energía primaria: tres métodos
Cuando una estadística dice que «la solar aporta el X % de la energía primaria», la cifra depende del método que haya detrás:
| Método | Cómo se cuenta la electricidad que no procede de combustión | Quién lo usa |
|---|---|---|
| Contenido energético físico | 1 kWh eólico/solar/hidráulico = 1 kWh primario; nuclear = calor producido (≈3 kWh por kWh eléctrico) | IEA, Eurostat |
| Método de sustitución | Cada kWh de electricidad renovable cuenta como el combustible fósil que sustituiría (≈2,5 kWh primarios con un rendimiento de ~40 %) | Energy Institute Statistical Review, antiguos informes de BP |
| Energía directa / final | Solo se compara la energía final | Muchos análisis climáticos y de transición |
El método físico hace que la eólica y la solar parezcan más pequeñas de lo que aportan a los servicios energéticos finales; el de sustitución las hace parecer más grandes. Ninguno está mal. Responden a preguntas distintas, así que indica siempre el método cuando cites cuotas.
Referencia rápida: cuentas de andar por casa
- 1 kWh ≈ 3,6 MJ ≈ 3.412 BTU ≈ 860 kcal
- 1 m³ de gas natural ≈ 10–11 kWh (PCS)
- 1 litro de gasóleo ≈ 10 kWh, 1 litro de gasolina ≈ 9 kWh
- 1 kg de hidrógeno ≈ 33 kWh (PCI); consulta la calculadora de hidrógeno verde
- 1 tep ≈ 11,6 MWh, 1 bep ≈ 1,7 MWh
- 1 GW funcionando todo el año = 8,76 TWh
- 1 EJ ≈ 278 TWh
- 1 kW de frío ≈ 3.412 BTU/h ≈ 0,28 toneladas de refrigeración
Para ver estas unidades en contexto, revisa los balances energéticos nacionales en los perfiles por país o haz clic en cualquier punto del Energy Explorer para ver su recurso solar y eólico en kWh y W/m².
Calculadoras sobre este tema
Preguntas frecuentes
¿Cuántos kWh tiene una termia?
¿Cuántos kWh tiene un litro de gasolina o de gasóleo?
¿Qué diferencia hay entre energía primaria y energía final?
¿Qué es una tonelada equivalente de petróleo?
¿Qué diferencia hay entre PCS y PCI (HHV y LHV)?
¿Es lo mismo un kilovatio que un kilovatio-hora?
Fuentes y referencias
- BIPM (2019). The International System of Units (SI Brochure), 9.ª edición
- IEA: Unit converter and glossary (documentación de World Energy Balances)
- U.S. EIA: Energy conversion calculators and heat content of fuels
- Eurostat: estadísticas de energía, factores de conversión y poderes caloríficos (Energy Statistics Manual, IEA/Eurostat/OECD 2005)
- UK DESNZ: Greenhouse gas reporting, conversion factors (propiedades de los combustibles)
Las cifras de esta guía son rangos típicos tomados de las fuentes citadas; las tuyas dependerán de la ubicación, los precios y los equipos. Usa las calculadoras enlazadas para obtener estimaciones adaptadas a tu caso.