Kilowatogodzina (kWh)

Kilowatogodzina to jednostka energii, oznaczająca całkowitą ilość energii zużytej lub dostarczonej, gdy odbiornik o mocy jednego kilowata pracuje przez jedną godzinę. W odróżnieniu od kilowata, który wyraża tempo, kilowatogodzina wyraża zgromadzoną ilość i jest standardową miarą zarówno pojemności akumulatora samochodu elektrycznego, jak i energii elektrycznej kupowanej przez gospodarstwo domowe. Jedna kilowatogodzina odpowiada 3,6 megadżula w formalnym układzie SI, lecz kilowatogodzina utrzymuje się w użyciu, ponieważ tak czytelnie odwzorowuje sposób, w jaki energię się opomiarowuje i rozlicza.

Kluczowa zależność jest prosta: energia w kilowatogodzinach równa się mocy w kilowatach pomnożonej przez czas w godzinach. Grzejnik o mocy 2 kW włączony przez trzy godziny zużywa 6 kWh; ładowarka 50 kW pracująca przez pół godziny dostarcza około 25 kWh. Wzór ten pozwala kierowcom swobodnie przechodzić od tempa przepływu energii do wynikowej ilości i leży u podstaw niemal każdego praktycznego obliczenia dotyczącego zużycia energii elektrycznej.

W przypadku aut elektrycznych kilowatogodzina jest przede wszystkim miarą pojemności akumulatora. Auto opisane jako wyposażone w akumulator 60 kWh może, w teorii, zmagazynować sześćdziesiąt kilowatogodzin użytkowej energii, co jest elektrycznym odpowiednikiem rozmiaru zbiornika paliwa. Wyższa wartość oznacza więcej energii na pokładzie i, przy pozostałych warunkach równych, większy zasięg, choć podawana przez producenta pojemność całkowita jest zwykle nieco większa niż pojemność użytkowa faktycznie dostępna dla kierowcy, ponieważ część zatrzymuje się jako bufor chroniący ogniwa.

Ta sama jednostka wyraża również zużycie i koszt. Zużycie podaje się powszechnie jako kilowatogodziny na 100 kilometrów, elektryczny odpowiednik litrów na 100 km; auto zużywające 16 kWh/100 km jest oszczędniejsze niż takie, które zużywa 22 kWh/100 km. Podzielenie pojemności akumulatora przez tę wartość zużycia daje przybliżony szacunek zasięgu. Po stronie rozliczeń taryfy energii elektrycznej są wyceniane za kilowatogodzinę, więc ta sama liczba, która określa rozmiar akumulatora, pozwala też właścicielowi obliczyć koszt ładowania, mnożąc dodaną energię przez cenę za jednostkę.

Kluczowy niuans, jak w przypadku jednostki partnerskiej, polega na oddzieleniu energii od mocy. Dwa auta mogą mieć identyczny akumulator 60 kWh, a mimo to ładować się z bardzo różną szybkością, bo jedno przyjmuje 50 kW, a drugie 150 kW; zmagazynowana energia jest taka sama, lecz tempo napełniania już nie. Podobnie zasięg zależy od tego, ile energii jest zmagazynowane i jak wydajnie się ją wykorzystuje, a nie od tego, jak mocny jest silnik czy ładowarka. Traktowanie kilowatogodziny jako miary ilości, odrębnej od kilowata jako miary tempa, jest kluczem do poprawnej interpretacji parametrów akumulatora, danych o zużyciu i rachunków za energię.