能源单位换算速查表：kWh、MJ、BTU、撒姆、toe 等

能源单位五花八门，让人头疼，因为每个行业都是用自己的单位发展起来的。电力用千瓦时，物理学用焦耳，美国的供暖用 BTU，燃气账单用撒姆或立方米，国家统计用吨油当量，石油市场用桶。这份速查表汇总了你真正用得上的换算，并讲清楚大多数错误背后的两组概念：功率和能量，高位热值和低位热值。最后附有账单、汽车和国家层面的计算示例。想在这些单位之间即时换算，可以用我们的能源单位换算器。

功率和能量：最要紧的区别

能量是一个数量，表示做功的能力。功率是一个速率，即单位时间内的能量。把两者搞混，是能源类文章里最常见的错误。

能量 = 功率 × 时间 1 W = 1 J/s 1 kWh = 1,000 W × 3,600 s = 3,600,000 J = 3.6 MJ 功率（kW）= 能量（kWh）÷ 时间（h）

kW 说明一样东西干活有多卖力：2 kW 的取暖器、400 W 的太阳能板、7 kW 的电动车充电桩、1 GW 的反应堆。
kWh 说明产出或用掉了多少：每天 10 kWh，每年 3,500 kWh，一个中等国家每年 100 TWh。

很多人会写“每小时多少 kW”。这是错的：kWh 不是每小时的速率，而是 kW 乘以小时。我们的 kW 与 kWh 指南有更详细的解释。

国际单位制词头

词头	符号	倍数	能源领域的典型用法
千（kilo）	k	10³	kWh：家用电表
兆（mega）	M	10⁶	MWh：批发电力交易、大型建筑；MJ：燃料热值
吉（giga）	G	10⁹	GWh：发电厂月发电量；GJ：集中供热、燃气贸易
太（tera）	T	10¹²	TWh：一国年发电量
拍（peta）	P	10¹⁵	PJ、PWh：国家能源平衡表
艾（exa）	E	10¹⁸	EJ：全球一次能源（每年约 600 EJ 量级）

注意大小写。mW 是毫瓦，MW 是兆瓦，后者大十亿倍。

能量换算总表

所有系数要么按定义是精确值，要么保留四位有效数字。

1 单位 =	kWh	MJ	BTU	其他
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 撒姆（美 / 英）	29.31	105.5	100,000	–
1 MMBtu	293.1	1,055	1,000,000	10 撒姆
1 kcal	0.001163	0.004187	3.968	4,186.8 J
1 toe（IEA）	11,630	41,868	3,968 万	10 Gcal
1 tce（吨标准煤）	8,141	29,308	2,778 万	7 Gcal
1 桶油当量（boe）	≈1,700	≈6,120	≈580 万	各方定义略有差异
1 quad	2.931 × 10¹¹	1.055 × 10¹²	10¹⁵	美国国家统计
1 EJ	2.778 × 10¹¹（277.8 TWh）	10¹²	9.478 × 10¹⁴	≈ 0.948 quad

功率换算

1 单位 =	W	kW	其他
1 kW	1,000	1	1.341 hp（英制马力），3,412 BTU/h
1 英制马力（550 ft·lbf/s）	745.7	0.7457	–
1 公制马力（PS、CV）	735.5	0.7355	–
1 冷吨	3,517	3.517	12,000 BTU/h
1 BTU/h	0.2931	0.000293	–
1 MW	10⁶	1,000	–

在北美，空调的规格常用“冷吨”或 BTU/h 表示。一台 12,000 BTU/h 的空调能提供约 3.5 kW 的制冷量，但如果能效比 COP 为 3，它只消耗约 1.2 kW 的电。

燃料热值

下面是典型值，实际热值取决于品级和产地。LHV = 低位（净）热值；HHV = 高位（总）热值。

燃料	单位	LHV（kWh）	HHV（kWh）	LHV（MJ）
天然气	1 m³（标准状态）	9.5–10.0	10.5–11.2	34–36
天然气	1 kg	≈13.1	≈14.5	≈47
汽油	1 升	≈8.9	≈9.5	≈32
柴油 / 取暖油	1 升	≈10.0	≈10.7	≈36
液化石油气（丙烷）	1 升	≈6.6	≈7.1	≈24
液化石油气（丙烷）	1 kg	≈12.8	≈13.9	≈46
航空煤油	1 升	≈9.5	≈10.2	≈34
硬煤	1 kg	6.4–8.1	6.7–8.4	23–29
褐煤	1 kg	2.2–4.2	2.6–4.6	8–15
木屑颗粒	1 kg	≈4.8	≈5.2	≈17
木柴（含水率 20%）	1 kg	≈4.0	–	≈14.4
氢	1 kg	33.3	39.4	120
铀（轻水堆燃料，燃耗后）	1 kg	约 10⁶ kWh 热能量级	–	–

高位热值和低位热值

燃料燃烧时，其中的氢会变成水蒸气。HHV 把这些水蒸气冷凝时放出的潜热算在内，LHV 不算。冷凝锅炉能回收一部分潜热，所以按 LHV 计算时，它们可以宣称“效率”超过 100%。看价格、效率数字或燃料热值表时，要先弄清用的是哪种基准。两者混用会造成 5–11% 的误差。

计算示例

1. 以立方米计量的燃气账单

燃气表显示一年用了 1,200 m³。供应商给出的热值是 39.5 MJ/m³（总热值），体积修正系数为 1.02。

kWh = m³ × 体积修正系数 × 热值（MJ/m³）÷ 3.6 = 1,200 × 1.02 × 39.5 ÷ 3.6 ≈ 13,430 kWh

按 €0.10/kWh 计，约为 €1,343。要和热泵比较，先乘以锅炉效率（比如 0.90），得到约 12,090 kWh 的有效热量，再除以 3.2 的季节 COP：大约需要 3,780 kWh 电。采暖费用对比计算器可以用你自己的价格算这笔账。

2. 每 100 km 汽油与电的对比

一辆百公里油耗 6.5 L 的汽油车，每 100 km 烧掉 6.5 × 8.9 ≈ 58 kWh 的燃料能量。一辆典型电动车从插座取电 15–20 kWh/100 km，大约是前者的三分之一。电驱系统能把 80–90% 的电池能量变成动力，汽油发动机只有 20–35%。

3. 换个角度看一个国家的发电量

一个国家年发电 60 TWh，平均输出功率就是 60,000,000 MWh ÷ 8,760 h ≈ 6.85 GW。一座 1 GW 的核电站按 90% 的容量系数运行，每年发电 1 × 8,760 × 0.9 ≈ 7.9 TWh，约占这个国家供电量的 13%。容量系数指南解释了这个乘数为什么重要。

4. 换算成 CO₂

排放取决于燃料种类和使用方式。燃烧天然气，每 kWh 燃料约释放 0.18–0.20 kg CO₂（按 LHV 约 0.20，按 HHV 约 0.18）。电网电力从不到 0.05 kg/kWh（挪威、法国、瑞典）到煤电为主电网的 0.7 kg/kWh 以上不等。用电力 CO₂ 计算器查你所在国家的数值，再到排名里比较各国电网。

一次能源的三种核算方法

统计数据说“光伏提供了 X% 的一次能源”时，这个数字取决于背后用的方法：

方法	非燃烧发电怎么计	使用者
物理能量含量法	1 kWh 风电 / 光伏 / 水电 = 1 kWh 一次能源；核电按产生的热计（每 kWh 电约 3 kWh）	IEA、Eurostat
替代法	每 kWh 可再生电力按它所替代的化石燃料计（按约 40% 效率，约 2.5 kWh 一次能源）	Energy Institute Statistical Review、早期 BP 统计年鉴
直接 / 终端能源法	只比较终端能源	许多气候和能源转型分析

物理能量含量法会让风电和光伏看起来比它们对终端能源服务的贡献小，替代法则让它们显得更大。两种方法都没错，只是回答的问题不同，所以引用占比时一定要说明用的是哪种方法。

速查：常用经验值

1 kWh ≈ 3.6 MJ ≈ 3,412 BTU ≈ 860 kcal
1 m³ 天然气 ≈ 10–11 kWh（总热值）
1 升柴油 ≈ 10 kWh，1 升汽油 ≈ 9 kWh
1 kg 氢 ≈ 33 kWh（LHV），见绿氢计算器
1 toe ≈ 11.6 MWh，1 boe ≈ 1.7 MWh
1 GW 全年运行 = 8.76 TWh
1 EJ ≈ 278 TWh
1 kW 制冷量 ≈ 3,412 BTU/h ≈ 0.28 冷吨

想把这些单位放到实际场景里看，可以查看国家概况里的各国能源平衡，或者在能源浏览器上点击任意地点，查看当地以 kWh 和 W/m² 表示的光伏和风能资源。

常见问题

1 撒姆（therm）等于多少 kWh？

1 撒姆等于 100,000 BTU，约合 29.31 kWh（105.5 MJ）。英国的燃气账单按每立方米约 39–40 MJ 的热值把燃气体积换算成 kWh，所以 1 m³ 天然气大约是 10.8–11.2 kWh。

1 升汽油或柴油含多少 kWh？

按低位热值计，汽油每升约 8.9 kWh（约 32 MJ/L），柴油每升约 10.0 kWh（约 36 MJ/L）。按高位热值算要大 6–7%。发动机只能把其中约 20–35% 变成动力。

一次能源和终端能源有什么区别？

一次能源是未经任何转换的原始能源：原油、煤炭、天然气、铀、风和阳光。终端能源是用户实际拿到的能源，比如电、汽油或集中供热。化石燃料转成电时，大约一半到三分之二的一次能源会以热的形式损失掉，所以拿可再生能源和化石燃料比较时，核算方法影响很大。

什么是吨油当量？

吨油当量（toe）是一种标准能量单位，IEA 和 Eurostat 将其定义为 41.868 GJ（10 Gcal），即 11.63 MWh。各国能源平衡表用它把不同燃料加总在一起。

高位热值（HHV）和低位热值（LHV）有什么区别？

高位热值包含燃烧生成的水蒸气冷凝时放出的能量，低位热值不包含。天然气的 HHV 比 LHV 高约 11%，油品高约 6–7%，煤炭高 3–5%。欧洲通常按 LHV 标注效率，美国和英国的燃气计费用 HHV（总热值）。

千瓦和千瓦时是一回事吗？

不是。千瓦（kW）是功率，表示能量流动的速率。千瓦时（kWh）是能量的数量，即 1 千瓦持续 1 小时。一个 2 kW 的电水壶烧 3 分钟，用电 0.1 kWh。

资料来源与参考

本指南中的数据是根据上述来源整理的典型范围，你的实际数字取决于所在地、价格和设备。需要针对具体场地的估算，请使用文中链接的计算器。