Lire une facture, dimensionner une batterie, choisir une installation solaire, comparer des bornes de recharge : la plupart des confusions autour de l’énergie à la maison viennent du mélange de deux unités, le kilowatt (kW) et le kilowattheure (kWh). Elles se ressemblent, la presse et les brochures commerciales les intervertissent sans cesse, et pourtant elles mesurent deux grandeurs physiques différentes. Une fois la distinction acquise, une bonne partie des calculs d’énergie se résume à une simple multiplication.
La réponse courte
- Le kW (kilowatt) mesure une puissance, c’est-à-dire le débit auquel l’énergie circule à un instant donné. Pensez à la vitesse d’une voiture (km/h) ou au débit d’un robinet (litres par minute).
- Le kWh (kilowattheure) mesure une énergie, c’est-à-dire la quantité fournie sur une période. Pensez à la distance parcourue (km) ou au volume d’eau dans un seau (litres).
C’est le temps qui relie les deux :
Une bouilloire de 2 kW qui chauffe 3 minutes (0,05 h) consomme 2 × 0,05 = 0,1 kWh. Une ampoule LED de 10 W (0,01 kW) allumée 10 heures consomme elle aussi 0,1 kWh. Même énergie, puissances très différentes.
D’où viennent ces unités
Le watt (W) est l’unité SI de puissance : un joule par seconde (1 W = 1 J/s), selon la Brochure sur le SI du BIPM. Un kilowatt vaut 1 000 W. Un kilowattheure est l’énergie correspondant à 1 kW maintenu pendant 1 heure :
Le joule est l’unité d’énergie « officielle » du SI. L’électricité utilise le kWh parce que les chiffres sont plus maniables : un foyer consomme des milliers de kWh par an, pas des milliards de joules. Pour convertir en BTU, therms, tep, calories et autres, utilisez le convertisseur d’unités d’énergie ou l’aide-mémoire des unités d’énergie.
L’échelle des préfixes
| Puissance | Énergie | Ordre de grandeur |
|---|---|---|
| W (watt) | Wh | Chargeur de téléphone (5–20 W) ; batterie de téléphone (10–20 Wh) |
| kW = 1 000 W | kWh | Bouilloire (2–3 kW) ; consommation quotidienne d’un logement (5–30 kWh) |
| MW = 1 000 kW | MWh | Grande éolienne (3–15 MW) ; une petite ville pendant une heure |
| GW = 1 000 MW | GWh | Grand réacteur nucléaire (~1 GW) ; production annuelle d’une centrale solaire moyenne (~100–200 GWh) |
| TW = 1 000 GW | TWh | Consommation annuelle d’un pays (de quelques dizaines à quelques centaines de TWh) |
Les statistiques électriques nationales s’expriment en TWh par an. Vous pouvez comparer les pays grâce à nos profils par pays et à nos classements.
Les erreurs courantes (et comment les repérer)
- « Des kW par heure. » Presque toujours faux. Le kW est déjà un débit : des « kW par heure » décrivent la vitesse à laquelle la puissance varie (une rampe). Les ingénieurs réseau s’en servent, les particuliers quasiment jamais. Ce que l’on veut dire, en général, ce sont des kWh.
- « Une installation solaire de 5 kWh. » Une installation solaire se dimensionne en kW (en kWc, pour être exact). Ce qu’elle produit, ce sont des kWh. Une installation de 5 kWc peut produire de 4 500 à 8 000 kWh par an selon le lieu.
- « La batterie fait 5 kW » quand on parle de sa capacité. Une batterie a les deux : une puissance (kW, la vitesse à laquelle elle se charge ou se décharge) et une capacité (kWh, ce qu’elle contient). Une batterie de 13,5 kWh avec un onduleur de 5 kW peut alimenter une charge de 5 kW pendant environ 2,7 heures, mais pas du tout une charge de 7 kW.
- « Une centrale solaire de 1 GW alimente X foyers. » Les foyers consomment de l’énergie (kWh) : il faut donc la production annuelle de la centrale (GWh), qui dépend de son facteur de charge (voir ce que signifie le facteur de charge).
- Confondre kWh et kWh/kWc ou kWh/m². Le productible spécifique (kWh/kWc) et l’irradiation (kWh/m²) sont des rapports, ramenés à la puissance installée ou à la surface.
kW et kWh au quotidien
Lire sa facture d’électricité
Votre compteur compte des kWh. Si votre tarif est de 0,25 €/kWh et que vous avez consommé 300 kWh dans le mois, la part énergie de votre facture s’élève à 75 €. Beaucoup de factures comportent aussi un abonnement fixe et, dans certains pays, une part liée à la puissance de raccordement en kW (ou en kVA) : la puissance maximale que votre installation peut appeler avant que le disjoncteur ne saute. Les clients professionnels paient souvent une prime de puissance sur leur pointe en kW mesurée sur 15 minutes. C’est pourquoi une entreprise peut alléger sa facture en étalant ses consommations, sans économiser le moindre kWh.
Les appareils
L’étiquette d’un appareil indique sa puissance en W ou en kW. Pour connaître sa consommation, multipliez par la durée d’utilisation et, pour les appareils qui fonctionnent par cycles, par le taux de fonctionnement :
| Appareil | Puissance habituelle | Utilisation habituelle | Énergie |
|---|---|---|---|
| Ampoule LED | 8–12 W | 5 h/jour | 0,04–0,06 kWh/jour |
| Réfrigérateur-congélateur | 100–200 W quand le compresseur tourne | ~30–40 % du temps | 0,6–1,5 kWh/jour |
| Four électrique | 2–3,5 kW | 1 h | 1–2 kWh (cycles du thermostat) |
| Pompe à chaleur (chauffage) | 1–4 kW électriques | journée d’hiver | 10–40 kWh/jour |
| Douche électrique instantanée | 7–10 kW | 10 min | 1,2–1,7 kWh |
| Recharge d’un VE à domicile | 7–11 kW | 4 h | 28–44 kWh |
La douche électrique illustre bien la différence : puissance très élevée, durée courte, énergie modérée. Le réfrigérateur, c’est l’inverse. Sa puissance est faible, mais il ne s’arrête jamais, si bien qu’il finit par consommer beaucoup d’énergie sur une année. Le guide des appareils du Département de l’Énergie américain utilise la même méthode : watts × heures × jours.
Les panneaux solaires
La puissance en kWc d’une installation solaire est sa puissance crête. Ce sont ses kWh annuels qui vous font économiser de l’argent :
Le productible spécifique va d’environ 800–1 000 kWh/kWc au Royaume-Uni et dans le nord de l’Allemagne à 1 400–1 700 en Espagne ou dans le sud des États-Unis. Obtenez un chiffre propre à votre site avec le simulateur de panneaux solaires, ou consultez l’ensoleillement de votre lieu dans l’Explorateur énergie.
Les batteries domestiques
Une batterie s’accompagne de deux chiffres, et il vous faut les deux :
- La capacité utilisable (kWh) fixe la durée pendant laquelle elle peut alimenter vos appareils.
- La puissance continue (kW) fixe le nombre d’appareils qu’elle peut alimenter en même temps. La puissance de pointe (sur quelques secondes) est plus élevée, ce qui compte pour les moteurs et les pompes.
Exemple : un foyer consomme 8 kWh entre le coucher et le lever du soleil, avec une pointe de 4 kW quand le four et la bouilloire fonctionnent ensemble. Une batterie de 10 kWh délivrant 5 kW couvre les deux. Une batterie de 10 kWh limitée à 3 kW a assez d’énergie, mais doit laisser la pointe au réseau. Le calculateur de batterie solaire modélise cela heure par heure ; le guide des batteries domestiques détaille le dimensionnement.
Les véhicules électriques
La batterie d’un VE s’exprime en kWh (en général 40 à 100 kWh pour une voiture) ; la borne, en kW.
Le coût d’usage se compte en kWh : une voiture qui consomme 17 kWh/100 km coûte 4,25 € aux 100 km à 0,25 €/kWh. Comparez les tarifs avec le calculateur de coût de recharge.
Exemple chiffré : une journée dans un logement
Supposons que votre compteur communicant affiche ceci pour une journée :
| Période | Puissance moyenne | Durée | Énergie |
|---|---|---|---|
| Nuit (0 h–7 h) | 0,25 kW | 7 h | 1,75 kWh |
| Matin (7 h–9 h) | 2,0 kW | 2 h | 4,0 kWh |
| Journée (9 h–17 h) | 0,4 kW | 8 h | 3,2 kWh |
| Soirée (17 h–23 h) | 1,5 kW | 6 h | 9,0 kWh |
| Fin de soirée (23 h–24 h) | 0,5 kW | 1 h | 0,5 kWh |
| Total | 0,77 kW en moyenne | 24 h | 18,45 kWh |
L’énergie quotidienne (18,45 kWh) détermine la facture d’énergie. La puissance de pointe détermine la puissance de raccordement nécessaire et, pour une batterie ou une installation en site isolé, la taille de l’onduleur. Ici, elle peut atteindre 7 kW pendant quelques minutes quand le four, la bouilloire et le lave-linge tournent ensemble. La puissance moyenne (18,45 ÷ 24 = 0,77 kW) sert aux vérifications rapides : elle correspond à environ 6 700 kWh par an.
Les unités voisines que vous croiserez
- kVA : puissance apparente, utilisée pour les transformateurs, les groupes électrogènes et certaines puissances de raccordement. kW = kVA × facteur de puissance ; pour une charge résistive les deux sont égaux, pour un moteur les kW sont inférieurs.
- kWh/m²/jour : irradiation solaire, le « carburant » des panneaux. Multipliez par la surface des panneaux et leur rendement pour estimer l’énergie.
- W/m² : éclairement (puissance instantanée du soleil) ou densité de puissance du vent.
- MWh/an et TWh/an : énergie annuelle des centrales et des pays. Un chiffre en GW, à lui seul, ne dit jamais ce qui est produit dans l’année.
- Énergie primaire et électricité : 1 kWh d’électricité produit par une centrale à gaz demande environ 1,7 à 2,5 kWh de gaz selon le rendement. Comme le rappelle le guide des unités de l’EIA, les statistiques qui mélangent les deux demandent de la prudence.
À retenir
- Le kW est une puissance (un débit) ; le kWh est une énergie (une quantité). kWh = kW × heures.
- La facture porte surtout sur les kWh ; la puissance de raccordement, les onduleurs de batterie et les bornes se dimensionnent en kW.
- Une installation solaire s’exprime en kWc mais se juge à ses kWh annuels ; une batterie demande à la fois une capacité en kWh et une puissance en kW.
- Quand un titre ne donne que des GW, demandez les GWh, et le facteur de charge qui relie les deux.
Calculateurs sur ce sujet
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre kW et kWh, en termes simples ?
Combien de kWh produit une installation solaire de 1 kW ?
Ma facture d’électricité est-elle calculée en kW ou en kWh ?
Combien de temps une batterie de 10 kWh peut-elle alimenter ma maison ?
Que signifie kWc sur un panneau solaire ?
Pourquoi les bornes de recharge s’expriment-elles en kW et les batteries en kWh ?
Sources et références
Les chiffres de ce guide sont des fourchettes habituelles tirées des sources ci-dessus ; les vôtres dépendent du lieu, des prix et du matériel. Utilisez les calculateurs proposés pour une estimation propre à votre site.