Kilowat a kilowatogodzina oraz inne jednostki, które warto znać

Nikt z nas nie wyobraża sobie obecnie życia bez elektryczności. Światło w domu, komputery, telefony komórkowe, ogrzewanie, klimatyzacja czy modne ostatnio pojazdy elektryczne – wszystko to stało się wszechobecne. Dbamy na różne sposoby o jak najmniejsze zużycie energii – zarówno kupując urządzenia energooszczędne, jak i zakładając instalacje fotowoltaiczne. Jednak warto wiedzieć, czym właściwie jest prąd, czym energia i moc a czym napięcie i w jakich jednostkach mierzymy te wielkości.

Czym jest są prąd elektryczny i napięcie

Szkolna definicja mówi, że prąd elektryczny to uporządkowany ruch ładunków elektrycznych. Jego jednostką jest amper (A). Ale obecnie bardzo często mówi się prąd w kontekście energii elektrycznej: „płacimy za prąd”, „dostawca prądu”, zużyłem w miesiącu tyle a tyle kWh prądu”. Jednak warto wiedzieć, że energia elektryczna, za którą płacimy, to coś innego. Aby prąd elektryczny popłynął w przewodach musi być jeszcze coś, co ten przepływ powoduje – napięcie. Definicja mówi, że jest to różnica potencjałów, mierzona w woltach (V). Iloczyn napięcia i prądu to moc, wyrażana w watach (W). Natomiast iloczyn mocy i czasu przepływu prądu to energia, , której podstawową jednostką w układzie SI jest dżul (J). Z punktu widzenia mieszkańców domu jednorodzinnego prąd ma znaczenie głównie w kontekście bezpieczników instalacyjnych np. 16A. Gdy podłączymy zbyt dużo odbiorników (o dużej mocy) do sieci, to bezpieczniki mogą zadziałać, zabezpieczając urządzenia przed uszkodzeniem a dom przed pożarem. Natomiast napięcie sieciowe 230 V jest dla człowieka śmiertelnie niebezpieczne i dlatego musimy o tym pamiętać, szczególnie wtedy, gdy chcemy samodzielnie naprawiać instalację.

Energia elektryczna i moc

Wszyscy płacimy za energię elektryczną, a wysokość rachunków zależy głównie od zużytej ilości (oraz dodatkowo zawiera opłaty abonamentowe dla operatora sieci). Podstawową jednostką tej energii, stosowaną w rozliczeniach pomiędzy dostawcami a konsumentami, jest nie wspomniany dżul, ale kWh, czyli kilowatogodzina. Jest ona jak gdyby odpowiednikiem paliwa do samochodu, czyli ilość kilowatogodzin energii zużytej przez jakieś urządzenie można porównać do ilości litrów paliwa spalonego przez nasz samochód na pewnej trasie. Domowe odbiorniki, takie jak żarówki (teraz głównie LED), grzejniki, czajniki, pralki, lodówki czy odkurzacze maja podaną moc w watach lub tysiącach watów, czyli kilowatach. Co praktycznie oznacza ta wielkość? Można powiedzieć, że prędkość zużywania energii w czasie. Im większa moc podłączonego urządzenia, tym szybciej „bije licznik” (dawniej stosowane elektromechaniczne liczniki energii miały tarczę, która kręciła się szybciej, gdy włączaliśmy np. termowentylator czy piekarnik). Np. termowentylator 1 kW, czyli urządzenie o dużej mocy, w ciągu godziny zużyje 1 kWh energii i zapłacimy za to obecnie około 1,03-1,11 zł. Natomiast żarówka LED o mocy 20W w ciągu godziny zużyje zaledwie 0,02 kWh, czyli koszt jej świecenie wyniesie 2 gr. Takie urządzenia domowe, jak lodówki, pobierają energię tylko okresowo, dlatego producenci podają na tzw. etykiecie energetycznej ich uśrednione roczne zużycie („per annum”). Dla sprzętu klasy A jest to zaledwie 108 kWh. Sprzęt wysokiej klasy energetycznej jest co prawda droższy, jednak kupując go zapłacimy mniejsze rachunki za prąd. Na wielu stronach internetowych znajdują się kalkulatory online, dzięki którym możemy przeliczyć kilowatogodziny na złotówki. Przykładowy taki „kalkulator zużycia prądu” jednego z głównych dostawców energii w Polsce podaje, że urządzenie o mocy 2000 W pracując przez 30 minut zużyje 1 kWh prądu, którego koszt wyniesie 1,03 zł (obliczony dla pewnych warunków).

Wiele osób mówiąc o rachunkach za energię elektryczną używa pojęcia „kilowat”, np. „zapłaciłem za x kilowatów”. A to podstawowy błąd! Płacimy za kilowatogodziny (kWh).

W 2024 roku 1 kilowatogodzina energii elektrycznej w taryfie G11 kosztuje dla zwykłych odbiorców średnio około 0,89 zł brutto - z 23 %VAT (podwyżka o około 18% w porównaniu z rokiem ubiegłym, przed czerwcem 2024 VAT na energię wynosił 5%). Jednak na fakturach od dostawcy suma do zapłaty za dany okres rozliczeniowy zawiera kilka składników. Płacimy nie tylko za zużytą energię, ale także stałą opłatę handlową oraz za dystrybucję energii. Opłaty za dostarczenie energii elektrycznej do naszego domu obejmują: opłate abonamentową, sieciową stała, sieciową zmienną całodobową, jakościowa, za OZE, przejściową, kogeneracyjną oraz mocową. Czyli w dużym skrócie nawet jeśli nie zużywamy wcale energii, to i tak musimy płacić miesięcznie pewien abonament..Dlatego rzeczywista cena za 1kWh („cena prądu”) dla danego odbiorcy jest średnią opłat za dany okres oraz ilości faktycznie zużytej energii. Wynosi ona obecnie 1,11 – 1,21 zł/kWh. Jednak ceny energii zależą też od dostawcy. Niemniej jednak warto kontrolować jej zużycie w naszym domu. To korzystne nie tylko dla naszego portfela, ale także i dla środowiska naturalnego.

Watopiki i kilowatopiki

Instalacje fotowoltaiczne (PV) są bardzo popularne i stale się rozwijają. Jednak ich moc podaje się nieco inaczej - w watopikach (Wp) i kilowatopikach (kWp). Jest to moc, jaką dana instalacja PV może osiągnąć w tzw. standardowych warunkach pomiarowych (STC). Przyczyną tego jest to, że moc wyjściowa instalacji silnie zależy od intensywności oświetlania paneli PV światłem Słońca, dlatego zmienia się ona dynamicznie - zależnie od warunków atmosferycznych oraz pory dnia i roku. Warunki STC występują wtedy, gdy nasłonecznienie wynosi 1000 W/m2, temperatura modułu PV 25°C, zaś współczynnik masowy atmosfery 1,5.

Megadżule i kalorie

Osoby ogrzewające swoje domy kotłami na paliwo stałe, takie jak węgiel, ekogroszek czy pellet znają zapewne takie pojęcia, jak kaloria, kaloryczność czy megadżul. Ale co one tak naprawdę znaczą? Kaloria to historyczna jednostka ciepła, definiowana jako ilość ciepła potrzebnego do ogrzania 1 g wody o 1°C. Od jej nazwy pochodzi słowo kaloryczność, czyli wartość opałowa paliwa. Jednak obecnie stosuje sie jednostki układu SI, czyli dżule (J). Kaloria to 4,19 J, czyli bardzo mało, dlatego w praktyce stosuje się jednostki znacznie większe. Wartość opałową paliw podaje się w kilowatogodzinach (kWh) w megadżulach (1 MJ = 1000000 J). Przykładowo: wartość ta dla węgla kamiennego i ekogroszku wynosi (zależnie od gatunku) około 20-30 MJ/kg, drewna ok. 15 MJ/kg, zaś pelletu 1 klasy nawet 19 MJ/kg. Dla oleju opałowego i ciekłego LPG jest znacznie większa: ok. 43 MJ/kg.

Kilowatogodziny gazu ziemnego

Od sierpnia 2014 r. w Polsce do rozliczeń pomiędzy dostawcami, a odbiorcami gazu stosuje sie jednostkę 1 kWh, zamiast 1 m³ jak przedtem. Zmiany zostały wymuszone przez UE i były spowodowane różnym składem chemicznym gazu, pochodzącego od różnych dostawców, co przekładało się na różne wartości kaloryczne.

Przeliczenia dokonuje się według wzoru:

ilość pobranego gazu w m³ x współczynnik konwersji = ilość pobranej energii w kWh

Współczynnik konwersji jest obliczany, jako iloraz średniej arytmetycznej wartości ciepła spalania (czyli kaloryczności) gazu z okresu rozliczeniowego oraz liczby 3,6 dla odbiorców zużywających do 110 [kWh/h], czyli np. gospodarstw domowych. Jest on podawany na fakturze wraz z ilością zużytych m³ gazu. Wynosi on 10,972 dla gazu wysokometanowego oraz 9,111dla gazu zaazotowanego.

Pogłębiaj swoją wiedzę, czytaj poradniki

Opracowanie redakcja : (P.H.)

Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą redakcji portalu www.ogrzewnictwo.pl