🌍 Déclic Climatique
← Les ordres de grandeur de l'énergie

🔌 Les puissances, du watt au gigawatt

La puissance est un débit, comme un robinet qui coule : elle se mesure en watts. Voici vingt repères sur une seule échelle, de la box en veille à la France entière un soir d'hiver.

Classées par ordre croissant. La dernière colonne donne la même valeur en kilowatts, en écriture scientifique, pour comparer d'un coup d'œil des objets qui n'ont rien à voir.

ExempleUnité usuelleEn kW
💡 Une LED d'ambiance, une box en veille
Le plus petit ordre de grandeur qu'on croise à la maison.
1 W1 × 10⁻³
📱 Un chargeur de smartphone
10 W pour un vieux chargeur, jusqu'à 50 W pour un modèle à charge rapide. Recharger un téléphone tous les jours pendant un an coûte moins d'un euro d'électricité.
10 à 50 W3 × 10⁻²
🧠 Un corps humain au repos
Notre métabolisme dissipe en permanence autant de chaleur qu'une vieille ampoule.
100 W1 × 10⁻¹
🚴 Un cycliste qui pédale tranquillement
C'est ce qu'un adulte non entraîné tient sur une heure, sans forcer.
100 à 150 W1,2 × 10⁻¹
🏆 Un cycliste professionnel
400 W tenus pendant une heure de contre-la-montre, et plus de 1 500 W sur un sprint de quelques secondes.
400 W4 × 10⁻¹
🐴 Un cheval-vapeur
Unité définie au 19ᵉ siècle pour vendre des machines à vapeur : lever 75 kg d'un mètre en une seconde. Un vrai cheval fait un peu moins bien.
736 W7,36 × 10⁻¹
🫖 Une bouilloire, un sèche-cheveux, un aspirateur
La famille du kilowatt : tout ce qui chauffe ou aspire fort, mais peu de temps.
1 à 2 kW1 × 10⁰
🍕 Un four électrique, un radiateur
Deux fois un cheval-vapeur et demi, dans une prise de courant ordinaire.
2,5 kW2,5 × 10⁰
🏡 L'abonnement électrique d'un logement
Les 6 à 9 kVA de votre compteur : le maximum que vous pouvez tirer en même temps avant que ça disjoncte.
6 à 9 kW9 × 10⁰
🌿 Une tondeuse autoportée, un motoculteur
Environ 14 chevaux : un moteur thermique de jardin, c'est déjà dix fois un four électrique.
10 kW (≈ 14 ch)1 × 10¹
🚗 Une voiture
136 chevaux, une valeur très banale, alors qu'il en faut moins de 20 pour rouler à 90 km/h sur le plat.
100 kW (136 ch)1 × 10²
🔌 Une borne de recharge rapide
De 150 kW à 500 kW pour les plus puissantes, soit environ 10 000 fois un chargeur de smartphone : c'est une centaine de bouilloires branchées sur un seul câble, pour reprendre 300 km d'autonomie en un quart d'heure.
150 à 500 kW3 × 10²
🌬️ Une éolienne terrestre
1 MW pour une machine ancienne, 3 à 4 MW pour les récentes, et seulement quand le vent est au rendez-vous.
1 MW1 × 10³
🚇 Une rame de métro en accélération
Toute la difficulté du ferroviaire urbain : des appels de puissance brefs, mais répétés toute la journée.
3 MW3 × 10³
🛒 Un très grand centre commercial
150 000 m² à environ 300 kWh/m² par an, soit 5 MW en moyenne et une dizaine de MW en pointe.
5 à 10 MW5 × 10³
🚄 Un TGV lancé à 300 km/h
Environ 13 600 chevaux, pour transporter jusqu'à 1 000 personnes à la fois.
10 MW (≈ 13 600 ch)1 × 10⁴
🎢 Disneyland Paris
210 GWh d'électricité par an, soit 25 MW en moyenne sur l'année et de l'ordre de 50 MW aux heures de pointe. Un parc entier, ce sont donc quelques dizaines de MW, pas une centrale.
≈ 25 MW en moyenne2,5 × 10⁴
✈️ Un réacteur de Boeing 777 au décollage
Environ 136 000 chevaux dans un seul moteur, et l'avion en a deux. C'est le plus gros moteur du transport de personnes.
≈ 100 MW (≈ 136 000 ch)1 × 10⁵
☢️ Un réacteur nucléaire
De 900 MW pour les plus anciens à 1 600 MW pour l'EPR. Un réacteur de 1 GW fournit l'électricité d'environ un million de personnes.
0,9 à 1,6 GW1 × 10⁶
La France entière un soir d'hiver
La pointe de consommation nationale, vers 19 h par grand froid : l'équivalent d'une centaine de réacteurs qui tournent en même temps.
80 à 100 GW1 × 10⁸

Ce qu'on voit d'emblée : entre le cycliste et le réacteur nucléaire, il y a un facteur dix millions. Et entre le cycliste professionnel et la simple bouilloire de la cuisine, il y a déjà un facteur trois. Une machine banale de notre quotidien remplace sans effort plusieurs athlètes, et c'est exactement pour cela que nous avons construit un monde qui carbure à l'énergie bon marché.

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.