Kilowatthodina

Kilowatt hodina nebo kilowatthodinu (kWh symbol, kW⋅h nebo, v závislosti na použití, kWh ) je jednotka energie . Kilowatthodina je 3,6 mega joulů .

Pokud se energie po určitou dobu vyrábí nebo spotřebovává při stálém výkonu, rovná se celková energie v kilowatthodinách výkonu v kilowattech vynásobenému časem v hodinách. Kilowatthodina se používá hlavně pro elektrickou energii , ale také se používá k účtování topného plynu a k vytváření energetických bilancí .

Definice

Slovo se píše „kilowatthodina“ nebo „kilowatthodina“ podle Mezinárodního systému jednotek nebo „kilowatthodina“ podle obvyklých slovníků. Kilowat hodin je jednotka energie, což odpovídá množství spotřebovaného zařízením 1000 wattů (nebo 1 kW ) o výkonu po dobu jedné hodiny. Má hodnotu 3,6 mega joulů ( MJ ). Chcete-li zjistit energii spotřebovanou elektrickým zařízením, je-li jeho výkon konstantní, stačí jej vynásobit (v kilowattech) dobou používání (v hodinách). Pokud jeho síla není konstantní, musí být matematicky integrována po celou dobu používání.

Příklady

Posilovače kolo s baterií 600 Wh (kvantita energie ), a motor výkon 300 W , lze vrátit 2 h s maximální pomoc. Jeho 150 W nabíječka umožňuje dobití baterie za 4 hodiny . 600 = 300 × 2 = 150 × 4 ).
Spotřebič o výkonu 2 500 W (2,5 kW ) používaný při maximálním výkonu po dobu 2 hodin bude mít celkovou spotřebu 2,5 kW × 2 h = 5 kWh .
Elektrický spotřebič s výkonem jeden watt (1 W ) v nepřetržitém provozu spotřebuje 8,76 kWh ( 1 W × 24 h / d × 365 d = 8 760 Wh ) za jeden rok.
100 W žárovka na dobu 24 hodin spotřebuje 2400 Wh ( 100 x 24 ) nebo 2,4 kWh . Pokud vezmeme v úvahu průměrné náklady na kilowatthodinu 0,13 EUR, spotřeba elektřiny této žárovky stojí 0,312 EUR za den nebo 9,36 EUR za měsíc.

Symbol

Mezinárodní soustava jednotek (SI) obhajuje používání symbolů kWh nebo kW⋅h, ale v praxi je to symbol „kWh“ (bez bodu nebo prostoru ), který je široce používán. Tato praxe je převzata standardem AFNOR X 02-003 (§ 6.5.1), který umožňuje „přidat jména nebo symboly jednoduchých jednotek, pokud nemůže dojít k záměně. Tento způsob práce je nejběžnější pro watthodinové, voltampérové kompozitní jednotky “ .

Poznámky:

symbol předpony kilo je malá k;
je třeba se vyhnout notaci KWh (s velkým písmenem K), protože v mezinárodním systému jednotek (SI) je velké písmeno K symbolem kelvinu , jednotky termodynamické teploty ;
podobně je třeba se vyhnout notaci KWH (s K a velkým H), protože velké H je symbolem Henryho .

Obvyklé násobky a dílčí násobky

1 watthodina ( Wh ) = 3600 J = 3,6 kJ
1 kilowatthodina ( kWh ) = 1000 Wh = 3,6 MJ
1 megawatthodina ( MWh ) = 1 000 kWh = 1 000 000 Wh = 3,6 GJ
1 gigawatthodina ( GWh ) = 1 000 MWh = 1 000 000 kWh = 1 000 000 000 Wh = 3,6 TJ
1 terawatthodina ( TWh ) = 1 000 GWh = 1 000 000 MWh = 1 000 000 000 kWh = 1 000 000 000 000 Wh = 3,6 PJ (petajouly)

Častý zmatek

Zmatek mezi watthodinami a watty

Zmatek mezi energií a mocí je docela běžný.

Síla je tok energie (množství energie za jednotku času).

Výkon je vyjádřen ve wattech ( W ). Jeden watt se rovná jedné joule za sekundu (1 J / s ).
Energie je vyjádřena v joulech ( J ) nebo watthodinách ( Wh ). Watthodina je energie dodávaná nebo spotřebovaná zařízením o výkonu jednoho wattu během jedné hodiny.

Elektrárna o výkonu 1 000 MW tak může za 24 hodin vyrobit 24 000 MWh energie .

Zmatek mezi watthodinami a watty za hodinu

Zatímco watthodiny jsou produktem výkonu krát doba, během které je tento výkon vyvíjen (tedy energie ), watty za hodinu (W / h) vyjadřují změnu výkonu v průběhu času. Toto měření se v praxi používá k porovnání počáteční rychlosti generátorů k dosažení jejich pracovního výkonu.

Zvažte například generátor, který přejde z 0 na 20 MW za 15 minut (0,25 hodiny):

provádí náběh 20 MW / 0,25 h = 80 MW / h ;
pokud byl tento vzestup lineární (průměrný výkon 20 MW / 2 = 10 MW ), generátor bude během této doby produkovat energii 10 MW × 0,25 h = 2,5 MWh .

Tak, vodní elektrárny mají významně rychleji zvyšuje v síle než tepelných elektrárnách ; jsou proto zvláště užitečné v případě náhlé poptávky po elektřině.

použití

Kilowatthodina se používá hlavně k měření elektrické energie , a to jak při výrobě elektrickým generátorem, tak při její spotřebě, ale také pro jiné energie. To je tedy běžně používáno plynárenskými společnostmi k fakturaci topného plynu . Používá se také k vytváření energetických bilancí .

Scénáře energetického přechodu

Terawatthodina je jednotka energie běžně používaná ve scénářích přechodu k energii , například asociací negaWatt , GrDF a Greenpeace . Používají TWh spotřebované za rok, uvedené ve formě TWh / a.

Energie měřená za rok je obdobou průměrného výkonu v průběhu celého roku, 1 TWh / a odpovídá průměrnému výkonu přibližně 114 MW (v jiném měřítku, které bychom mohli označit jako individuální, 1 kWh / a odpovídá průměrnému ročnímu výkonu přibližně 0,114 W ).

Jiné scénáře, jako například Agentura pro životní prostředí a správu energie (ADEME) nebo Projekt Shift (TSP), používají Mtep / a ; 1 Mtoe za rok má hodnotu 11,63 TWh / rok .

Spotřeba elektrického vozidla

Spotřeba elektrických vozidel se vyjadřuje v kWh / 100 km. Chcete-li porovnat spotřebu v elektrickém voze v kWh / 100 km se zážehovým vozidlem s benzínovým motorem, stačí jako první aproximaci hodnotu rozdělit na 10. Spotřeba elektrické energie ve výši 20 kWh / 100 km tedy odpovídá přibližně počtu najetých kilometrů z 2 l / 100 km . S koeficientem primární energie (CEP) 2,3 přijatým Francií však spotřeba primární energie činí 4,6 l / 100 km .

Spotřeba 1 kWh / 100 km je formálně ekvivalentní průměrné síle 36 N , což je nápad, který převzal Gabrielli - von Kármánův diagram . Síla je také formálně ekvivalentní výkonu dělenému rychlostí , s následujícím vztahem: 1 kWh / 100 km = 10 W / (km / h) . Takže stále se stejným příkladem 20 kWh / 100 km odpovídá 200 Wh / km , nebo například výkon 20 kW pro rychlost 100 km / h .

1 kWh / 100 km je také řádová hodnota spotřeby elektricky poháněného kola za příznivých jízdních podmínek.

Poznámky a odkazy

Poznámky

Tomu se ve starých učebnicích zeměpisu říká „milion kilowatthodin“.
Tomuto se ve starých učebnicích zeměpisu říká „miliarda kilowatthodin“ a které lze dodnes najít v tisku, z pera některých novinářů.
Jeden litr benzínu poskytuje přibližně 10 kWh na spodní výhřevnosti (NCV). Přesná hodnota PCI benzínu závisí na surové ropě, ze které se vyrábí, a na tom, jak byla rafinována .
(in) „ Užitečné údaje - Cambridge repozitář “ [PDF] , Cambridge University , s. 1. 328.
Elektrické kolo s 400 Wh baterií zvládne s průměrnou elektrickou asistencí 40 až 60 km . Je třeba vzít v úvahu účinnost procesu dobíjení.

Reference

International Bureau of Weights and Measures , The International System of Units (SI) , Sèvres, BIPM,2019, 9 th ed. , 216 s. ( ISBN 978-92-822-2272-0 , číst online [PDF] ) , kap. 5.3 („Názvy jednotek“), str. 36 :
"Pokud je název odvozené jednotky tvořen vedle sebe položenými názvy jednotlivých jednotek, měla by se k oddělení názvu každé jednotky použít mezera nebo pomlčka." "
„ Obtížnosti: kilowatthodina “ , Slovník francouzské Larousse (přístup 22. října 2018 ) .
Lexikografické a etymologické definice „kilowatthodiny“ z počítačové pokladnice francouzského jazyka na webových stránkách Národního centra pro textové a lexikální zdroje .
The International System of Units (SI) , Sèvres, International Bureau of Weights and Measures ,2019, 9 th ed. , 216 s. ( ISBN 978-92-822-2272-0 , číst online [PDF] ) , kap. 5.2 („Symboly jednotek“), s. 35 :
„Násobení musí být označeno mezerou nebo středovým bodem poloviční výšky (⋅), aby se zabránilo nesprávnému výkladu určitých předpon jako symbolu jednotky. "
„ Jaderná volba, historická chyba “ , Le Monde ,5. června 2009(zpřístupněno 15. července 2018 ) .
„ Nezaměňujte„ watt “a„ kilowatthodinu “ , na energii-environnement.ch ,Květen 2011(zpřístupněno 5. července 2018 ) .
Scénář faktoru 4 GrDF - GrDF , duben 2013 [PDF]
Scénář přechodu energie: Greenpeace 2013 [PDF]
„ Příspěvek ADEME k rozvoji energetických vizí: 2030–2050 “ [PDF] , Agentura pro životní prostředí a správu energie ,červen 2016
„ Plán transformace francouzské ekonomiky: Energetický výkaz “ [PDF] , o projektu The Shift ,2020.
(in) „ Převodník jednotek “ v Mezinárodní energetické agentuře .
Neil Packer, „ ABC energie a síly “ ,února 2011(zpřístupněno 5. července 2018 ) .