🔋 Les énergies, du joule au térawattheure

L'énergie est un volume, l'eau accumulée dans la baignoire : elle se mesure en wattheures. De la pomme qu'on soulève d'un mètre aux 1 550 TWh consommés par la France en un an.

Même principe, avec le kilowattheure comme référence. On part de l'énergie qu'il faut pour soulever une pomme, et on finit avec celle que consomme un pays de 68 millions d'habitants.

Exemple	Unité usuelle	En kWh
🍏 1 joule L'unité de base : de quoi soulever une pomme de 100 g d'un mètre de haut.	1 J	2,8 × 10⁻⁷
💧 1 calorie Par définition, l'énergie qui réchauffe 1 gramme d'eau de 1 °C. Soit 4,18 joules.	1 cal = 4,18 J	1,2 × 10⁻⁶
💡 1 wattheure Une ampoule de 1 W allumée pendant 1 heure. C'est la formule de base : une puissance multipliée par une durée.	1 Wh	1 × 10⁻³
🍽️ 1 kilocalorie, la « calorie » des étiquettes 1 000 calories, soit l'énergie qui chauffe 1 litre d'eau de 1 °C. Une journée d'alimentation à 2 000 kcal, c'est 2,3 kWh : de quoi porter 25 litres d'eau de 15 à 95 °C.	1 kcal = 1,16 Wh	1,16 × 10⁻³
🖼️ Une image générée par IA Environ 5 Wh pour une image, soit une ampoule LED de 5 W allumée une heure. Trois fois rien à l'unité, mais ce sont des milliards d'images générées chaque année.	≈ 5 Wh	5 × 10⁻³
🎬 Une vidéo de 5 secondes générée par IA Environ 0,94 kWh, soit près de 200 fois une image fixe, ou un cycle de lave-linge complet pour cinq secondes de vidéo. La génération de vidéo change franchement d'ordre de grandeur.	≈ 0,94 kWh	9,4 × 10⁻¹
🔋 1 kilowattheure, la référence Un radiateur de 1 kW pendant 1 heure. C'est aussi une machine à laver à 60 °C, un cycle de lave-vaisselle, une heure de climatisation, ou 40 heures de ventilateur.	1 kWh	1 × 10⁰
⛽ 1 litre d'essence Neuf kilowattheures dans un litre, pour environ 1,80 € : c'est la densité d'énergie qui a rendu le pétrole irremplaçable. Dans une voiture thermique, seul un quart finit en mouvement.	≈ 9 kWh	9 × 10⁰
🏠 10 kWh Le chauffage d'un appartement de 40 m² par jour de plein hiver. C'est aussi 100 km parcourus en ville par une voiture électrique, et à peu près l'énergie contenue dans un litre d'essence.	10 kWh	1 × 10¹
⚡ 1 mégawattheure L'électricité annuelle d'un petit studio hors chauffage. C'est aussi une heure de production d'une éolienne terrestre à pleine puissance, ou une heure de traction d'une rame de métro.	1 MWh	1 × 10³
🏡 10 mégawattheures L'électricité d'une maison sur une année entière, chauffage électrique compris.	10 MWh	1 × 10⁴
🏢 1 gigawattheure Un immeuble de bureaux de 10 000 m² sur un an, à environ 100 kWh par m² et par an.	1 GWh	1 × 10⁶
✈️ Un vol Paris-Bali en Boeing 777 12 300 km et 15 heures de vol brûlent environ 110 tonnes de kérosène, soit 137 000 litres et 113 tep. Divisé par 350 passagers, cela fait tout de même 3,7 MWh chacun, l'équivalent d'un tiers de la consommation électrique annuelle d'une maison.	≈ 1 300 MWh (113 tep)	1,3 × 10⁶
🏭 100 gigawattheures La consommation annuelle d'une grosse usine : papeterie, cimenterie, site chimique.	100 GWh	1 × 10⁸
🎢 Disneyland Paris sur un an 210 GWh d'électricité, dont 36 GWh produits par les ombrières photovoltaïques de ses parkings, la plus grande installation de ce type en Europe.	210 GWh	2,1 × 10⁸
🏙️ 1 térawattheure L'électricité consommée en un an par une ville d'environ 150 000 habitants, tous usages confondus. C'est aussi l'ordre de grandeur d'une très grosse usine électro-intensive.	1 TWh	1 × 10⁹
☢️ La centrale de Civaux en un an Deux réacteurs de 1 495 MW ont produit 19,2 TWh en 2025, soit 5 % du nucléaire français : l'électricité d'environ trois millions de personnes, avec deux machines.	19,2 TWh	1,92 × 10¹⁰
🔌 Toute l'électricité consommée en France 451 TWh en 2025, une consommation stable, produite à plus de 95 % sans carbone.	451 TWh	4,51 × 10¹¹
🛢️ Toute l'énergie finale consommée en France 1 550 TWh en 2024, soit trois fois et demie l'électricité seule. Le reste, c'est très majoritairement du fossile brûlé directement.	1 550 TWh	1,55 × 10¹²

Voir les sources et les hypothèses de calcul

Les valeurs des objets du quotidien sont des ordres de grandeur typiques, pas des mesures : un four, une voiture ou une éolienne couvrent toujours une plage de valeurs. L'objectif est de situer les puissances les unes par rapport aux autres, pas de décrire un modèle précis.

Vol Paris-Bali : 12 300 km, environ 15 heures de vol, consommation retenue d'environ 110 tonnes de kérosène pour un Boeing 777-300ER, converti à 43 MJ par kg et à une densité de 0,8 kg par litre, soit 137 000 litres et 1 300 MWh. La tonne équivalent pétrole vaut 11 630 kWh.

Réacteur d'avion : la puissance d'un réacteur de 777 au décollage est un ordre de grandeur, obtenu à partir de sa poussée et de sa consommation de carburant ; la valeur exacte dépend de la définition retenue (puissance propulsive ou puissance thermique du carburant brûlé).

Chaleur sensible et latente d'un corps : le partage 60 W / 60 W est le repère du génie climatique pour une personne en activité légère à modérée, dans la lignée des tables ASHRAE (95 W au repos assis, jusqu'à 190 W debout en mouvement). Il n'est pas universel : au repos complet dans une pièce fraîche, le partage est plutôt de 95 W sensibles pour 25 W latents, et en effort il bascule massivement vers le latent. Ce qui est fixe, c'est le total imposé par le métabolisme. La chaleur latente de vaporisation de l'eau est prise à 2 430 kJ/kg, sa valeur vers 30 °C, et non les 2 257 kJ/kg que l'on retient d'habitude : cette dernière est celle de l'eau qui bout à 100 °C, alors que la sueur et l'air expiré s'évaporent à température corporelle. Or l'enthalpie de vaporisation augmente quand la température baisse (2 501 kJ/kg à 0 °C, 2 454 à 20 °C, 2 418 à 35 °C). Retenir 2 257 au lieu de 2 430 ne changerait rien à l'ordre de grandeur : 8,4 W au lieu de 9,3 W. La ventilation au repos est prise à 7,5 L/min, et les teneurs en eau sont celles de l'air humide à saturation (17,3 g/m³ à 20 °C, 39,6 g/m³ à 35 °C).

Montée d'escalier et 1 000 W : énergie potentielle seule, m × g × h avec g = 9,81 m/s² et h = 3 m, sans tenir compte de l'énergie dépensée à mouvoir les membres ni du rendement musculaire. La puissance musculaire réelle est donc supérieure aux 1 000 W affichés. À titre de comparaison, les sprinteurs de haut niveau dépassent 1 500 W en pointe, et les meilleures athlètes féminines se situent au-delà de 1 000 W : la valeur retenue ici est atteignable par toute personne en bonne condition physique, quel que soit son sexe.

Randonnée et rendement musculaire : 100 kg au total (marcheur et sac), 400 m de dénivelé en une heure, énergie potentielle seule. Le travail horizontal de la marche n'est pas compté, si bien que la dépense réelle est un peu supérieure. Le rendement du muscle est pris à 25 %, valeur courante pour un effort d'endurance ; la littérature donne 20 à 30 % selon le sujet, l'intensité et le geste. Le contrôle par les calories conforte l'hypothèse : 436 W pendant une heure font 375 kcal, l'ordre de grandeur annoncé par les montres de sport pour une heure de montée.

Puissances à vélo : 100 W en pédalage tranquille, 200 W en appuyant, 400 W sur une heure pour un professionnel, ordres de grandeur cohérents avec le tableau des puissances plus haut. En Europe, l'assistance électrique d'un vélo est bridée à 25 km/h et à 250 W de puissance nominale ; le moteur cité ici est donné pour 200 W. La fourchette de 20 à 200 kW pour une voiture couvre de la petite citadine à la sportive, en puissance maximale et non en usage courant : il faut moins de 20 kW pour rouler à 90 km/h sur le plat.

Puissance du cheval de trait : le cheval-vapeur a été calibré par James Watt à 736 W, valeur plutôt généreuse ; un cheval de trait réel soutient de l'ordre de 500 à 750 W sur une journée de travail et dépasse largement ces valeurs sur un à-coup de traction. Le rapport de 12 entre un cheval et un homme découle des puissances soutenables retenues ici (736 W contre 60 W). La part des terres arables consacrée aux animaux de trait, de l'ordre du quart, est un ordre de grandeur documenté pour les États-Unis et l'Europe de l'Ouest au début du XXᵉ siècle, avant la motorisation ; elle variait fortement d'une région à l'autre.

Esclaves énergétiques : 60 W de travail mécanique tenus 8 heures par jour, 220 jours par an, soit 106 kWh arrondis à 100 kWh. La notion, le terme et l'ordre de grandeur sont ceux de l'ingénieur Jean-Marc Jancovici, qui les a popularisés dans ses cours et ses conférences ; les valeurs publiées varient du simple au double selon qu'on retienne l'énergie finale ou primaire et selon la puissance humaine soutenable choisie, ce qui est normal pour un ordre de grandeur dont l'intérêt est pédagogique avant d'être comptable. Les consommations par habitant sont calculées à partir des 451 TWh d'électricité et des 1 550 TWh d'énergie finale ci-dessus, pour 68 millions d'habitants.

Génération d'images et de vidéos par IA : environ 5 Wh pour une image et 0,94 kWh pour une vidéo de cinq secondes, des moyennes qui varient beaucoup selon le modèle, la résolution et le matériel. Les mêmes hypothèses servent aux émissions affichées dans les empreintes carbone comparées, converties avec le mix électrique américain (0,40 kgCO₂ par kWh), là où tournent la plupart des serveurs concernés.