Consumul mondial de energie se referă la cantitatea totală de energie consumată de civilizația umană . De regulă, include toată energia extrasă din toate resursele energetice și consumată de omenire în toate sectoarele industriale și de consum ale economiei din fiecare țară. Ca măsură energetică a civilizației, consumul mondial de energie este de mare importanță pentru sferele socio-economice și politice ale civilizației umane.
Instituții precum Agenția Internațională pentru Energie (IEA), Administrația SUA pentru Informații în domeniul Energiei (EIA) și Agenția Europeană de Mediu (EEA) păstrează înregistrări și publică periodic date energetice . Datele rafinate și înțelegerea consumului global de energie ne permit să identificăm tendințele și modelele sistemice, să modelăm problemele energetice actuale și să luăm decizii optime pentru toți.
Există o muncă constantă pentru îmbunătățirea eficienței energetice și economisirea energiei . Rolul surselor de energie regenerabilă este în creștere . În 2018, ponderea surselor regenerabile de energie în producția de energie electrică a fost de 26%, împreună cu energia nucleară - 36,1%. [3]
| Consumul de energie pe surse, PWh [4] | ||||
|---|---|---|---|---|
| Fosil | Nuclear | Regenerabile | Total | |
| 1990 | 83.374 | 6.113 | 13.082 | 102.569 |
| 2000 | 94.493 | 7.857 | 15.337 | 117.687 |
| 2008 | 117.076 | 8.283 | 18.492 | 143.851 |
| Schimbare 2000-2008 | 22.583 | 0,426 | 3.155 | 26.164 |
Creșterea consumului de energie din G20 a încetinit la 2% în 2011 din cauza crizei economice . În ultimii câțiva ani, cererea globală de energie a fost determinată de piețele în creștere din China și India, în timp ce țările dezvoltate s-au luptat cu încetinirile economice, prețurile ridicate ale petrolului și consumul susținut sau chiar redus de energie. [5]
Potrivit IEA (Agenția Internațională pentru Energie), din 1990 până în 2008, consumul mediu de energie pe cap de locuitor a crescut cu 10%, în timp ce populația lumii a crescut cu 27%. Consumul regional de energie a crescut și el din 1990 până în 2008: în Orientul Mijlociu - cu 170%, în China - cu 146%, în India - cu 91%, în Africa - cu 70%, în America Latină - cu 66%, în SUA - cu 20%, în UE-27 - cu 7%, iar la nivel mondial - cu 39%.
În 2008, consumul total de energie la nivel mondial a fost de 474 EJ ( 474⋅10 18 J = 132.000 TWh), ceea ce echivalează cu un consum mediu de energie de 15 TW. [6] Potențial de consum anual de energie regenerabilă: solar 1.575 EJ (438.000 TWh), eolian 640 EJ (178.000 TWh), geotermal 5.000 EJ (1.390.000 TWh) h), biomasă - 276 EJ (77.000 TWh), hidroenergie (77.000 TWh), hidroenergie (77.000 TWh) TWh) și energie oceanică - 1 EJ (280 TWh). [7] [8] [9]
Consumul de energie în țările G20 a crescut cu peste 5% în 2010, după o scădere ușoară în 2009. În 2009, consumul global de energie a scăzut cu -1,1% (echivalentul a 130 Mt de petrol) pentru prima dată în 30 de ani, ca urmare a crizei economice, care a redus PIB-ul global cu 0,6% în 2009. [zece]
Scăderea consumului de energie a fost rezultatul a două tendințe opuse: o creștere semnificativă a consumului de energie în mai multe țări în curs de dezvoltare, în special în Asia (+4%), și o scădere cu 4,7% a consumului în țările OCDE în 2009 până la nivelurile din 2000. În America de Nord, Europa și CSI, consumul de energie a scăzut cu 4,5%, 5% și, respectiv, 8,5%, din cauza încetinirii activității economice. China a devenit unul dintre cei mai mari consumatori de energie din lume (18% din total), crescând cu 8% în 2009 (4% în 2008). Petrolul a rămas cea mai importantă resursă energetică cu o pondere de 33%, în ciuda faptului că ponderea sa este în continuă scădere. Cărbunele joacă un rol din ce în ce mai important în consumul mondial de energie: în 2009 a reprezentat 27% din total.
Cea mai mare parte a energiei este consumată în țările producătoare, deoarece transportul produselor finite este mai ieftin decât materiile prime. În 2008, ponderea exporturilor în producția totală de energie pe tip de combustibil: petrol - 50% (1.952/3.941 Mt), gaze - 25% (800/3.149 miliarde m³), cărbune - 14% (793/5.845 Mt ) iar energie electrică - 1% (269/20 181 TWh). [unsprezece]
După dezastrul de la Cernobîl (1986), investițiile în energia nucleară au fost mici.
Consumul de energie fosilă a crescut puternic în 2000–2008. [12]
Peste 1.600 de miliarde de dolari au fost investiți în 2013 pentru a alimenta consumatorii din lume, mai mult decât dublu față de 2000; Au fost investite 130 de miliarde de dolari în îmbunătățirea eficienței energetice .
Rolul energiei regenerabile este în creștere : investițiile au fost de 60 de miliarde de dolari în 2000, au atins un vârf de 300 de miliarde de dolari în 2011 și au fost de 250 de miliarde de dolari în 2013. S- au investit 1.100 de miliarde de dolari în extracția și transportul combustibililor fosili , rafinarea petrolului și construcția de centrale termice folosind combustibili fosili (2013) [13] .
AIE se așteaptă, pe baza unei analize a angajamentelor Acordului de la Paris, care acoperă aproximativ 190 de țări, ca consumul global de energie să crească cu 30% până în 2040, din cauza industrializării Indiei, Asiei de Sud-Est și Chinei. În același timp, consumul de energie regenerabilă crește în cel mai rapid ritm, consumul de gaze naturale crește cu 50%, cererea de petrol va atinge vârful până în 2040, iar utilizarea cărbunelui nu va crește [14] .
| Consumul regional de energie (kWh/capita și PWh) și creșterea în perioada 1990–2008 (%) [15] [16] | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| kWh/locuitor | Populație (milioane) | Consumul de energie (PWh) | |||||||
| 1990 | 2008 | Creştere | 1990 | 2008 | Creştere | 1990 | 2008 | Creştere | |
| STATELE UNITE ALE AMERICII | 89 021 | 87 216 | – 2% | 250 | 305 | 22% | 22.3 | 26.6 | douăzeci% |
| UE-27 | 40 240 | 40 821 | unu% | 473 | 499 | 5% | 19.0 | 20.4 | 7% |
| Estul apropiat | 19 422 | 34 774 | 79% | 132 | 199 | 51% | 2.6 | 6.9 | 170% |
| China | 8839 | 18 608 | 111% | 1 141 | 1 333 | 17% | 10.1 | 24.8 | 146% |
| America Latină | 11 281 | 14 421 | 28% | 355 | 462 | treizeci% | 4.0 | 6.7 | 66% |
| Africa | 7.094 | 7 792 | zece% | 634 | 984 | 55% | 4.5 | 7.7 | 70% |
| India | 4419 | 6 280 | 42% | 850 | 1 140 | 34% | 3.8 | 7.2 | 91% |
| Alte* | 25 217 | 23 871 | -5% | 1430 | 1766 | 23% | 36.1 | 42.2 | 17% |
| Intreaga lume | 19 422 | 21 283 | zece% | 5 265 | 6 688 | 27% | 102.3 | 142,3 | 39% |
Sursa: AIE /OCDE, Populație OCDE/Banca Mondială
| |||||||||
Majoritatea resurselor energetice ale lumii provin din transformarea energiei solare de pe suprafața planetei în alte forme. O parte din această energie a fost păstrată sub formă de resurse de energie fosilă , o parte putând fi utilizată direct sau indirect, de exemplu, cu ajutorul centralelor eoliene, solare, hidro sau valurilor. Cantitatea de energie măsurată de sateliți este aproximativ egală cu 1368 W/m² [17] și fluctuează cu 6,9% în timpul anului datorită distanței diferite a Pământului față de Soare. Cantitatea totală de energie solară primită de planetă este aproximativ egală cu 89 PW.
Estimările privind resursele de energie neregenerabile rămase din lume variază, în timp ce resursele de energie fosilă rămase sunt estimate la 0,4 IJ (1 IJ = 10 24 J ), iar resursele disponibile de energie nucleară , cum ar fi uraniul, depășesc 2,5 IJ. Resursele de energie fosilă pot fi estimate la 0,6-3,0 IJ dacă rezervele de hidrat de metan sunt incluse în estimare , cu condiția ca acestea să fie disponibile din punct de vedere tehnic.
Fluxul de energie solară către Pământ este de 3,8 IJ/an, ceea ce eclipsează rezervele tuturor resurselor energetice neregenerabile.
Emisiile de dioxid de carbon din energia globală au fost de 33 de gigatone în 2018, în creștere cu 1,7% față de anul precedent [18] .
Limitarea încălzirii climatice la 2°C în fiecare an devine din ce în ce mai dificilă și mai costisitoare, conform AIE în 2012 – dacă nu se iau măsuri înainte de 2017, toate emisiile admisibile de CO2 vor fi epuizate de infrastructura energetică încă din 2017. [ actualizare date ]
Încercările de reducereÎn scenariul de 450 ppm, aproximativ 60% din energia generată în 2040 ar trebui să fie din surse de energie regenerabilă [19] ; emisiile medii de la generarea de energie ar trebui să scadă la 80 de grame de CO 2 per kWh (în timp ce în 2018 sunt de 475 de grame de CO 2 pe kWh) [20] .
Producția globală de energie, ca și consumul final, diferă de consumul mondial de energie din cauza pierderilor diferite. De exemplu, în 2008, producția mondială de energie a fost de 143 PWh, în timp ce consumul a fost de doar 98 PWh. Pierderile de energie depind de sursa de energie și de tehnologiile utilizate. Eficiența centralelor termice are limitări fundamentale, de exemplu, centralele nucleare pierd aproximativ 70% pentru a încălzi mediul și doar aproximativ 30% este transformat în energie electrică (de exemplu, în 2008 toate centralele nucleare din lume produceau 8 PWh (aproximativ 5,8% din producția totală), în timp ce doar 2,7 PWh au ajuns la consumatori).
Energia poate exista sub diferite forme cu diferite calități . Energia termică , în special la temperaturi scăzute ale purtătorului, este de proastă calitate (doar o mică parte din ea poate fi transformată în muncă utilă de către un motor termic ), în timp ce electricitatea este o formă de energie de înaltă calitate. Este nevoie de aproximativ 3 kWh de energie stocată sub formă de căldură la o temperatură suficient de ridicată pentru a produce 1 kWh de energie electrică.
Este de asemenea luată în considerare confortul stocării și transportului energiei. Pentru 2018, liderul este petrolul și derivatele de combustibil. Se crede că, chiar și cu o scădere a EROEI sub unu, producția/sinteza de ulei va continua datorită ușurinței în utilizare.
Consumul de energie se corelează slab cu PIB -ul și clima, dar există o mare diferență chiar și între cele mai dezvoltate țări precum Japonia și Germania, care consumă 6 kW de energie pe cap de locuitor, și Statele Unite, cu 11,4 kW pe cap de locuitor. În țările în curs de dezvoltare, în special cele situate la latitudini subtropicale și tropicale, precum India, consumul de energie pe cap de locuitor este de aproximativ 0,7 kW; Bangladesh are un consum minim de energie de 0,2 kWh pe cap de locuitor.
SUA consumă 25% din energia mondială, cu 22% din PIB-ul mondial și 4,59% din populația lumii. [21] . Cea mai semnificativă creștere a consumului de energie este în prezent în China , care a crescut cu 5,5% pe an în ultimii 25 de ani; populația sa (1,3 miliarde de oameni, 19,6% din populația lumii [21] ) consumă 1,6 kW de energie pe cap de locuitor.
O măsură a eficienței energetice a unei țări este intensitatea energetică , care măsoară de câtă energie are nevoie o țară pentru a produce un dolar din PIB.
În 2013, Arabia Saudită , Rusia și Statele Unite au reprezentat 36,6% din producția mondială de petrol [22] .
Arabia Saudită, Rusia și Nigeria au reprezentat (în 2012) 37% din exporturile de petrol [22] .
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
În 2002-2012, aproximativ jumătate din creșterea consumului de energie a fost din cărbune, depășind creșterea capacității tuturor surselor regenerabile de energie [24] . În 2013, producția globală a atins un vârf de 9 miliarde de tone pe an [25]
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
| Consumul mondial de energie pe sectoare ale economiei [29] | ||||
|---|---|---|---|---|
| 2000 | 2008 | 2000 | 2008 | |
| TWh | %* | |||
| Industrie | 21 733 | 27 273 | 26.5 | 27.8 |
| Transport | 22 563 | 26 742 | 27.5 | 27.3 |
| Consum personal și servicii | 30 555 | 35 319 | 37.3 | 36,0 |
| Alte | 7 119 | 8 688 | 8.7 | 8.9 |
| Total* | 81 970 | 98 022 | 100 | 100 |
| Sursa: IEA 2010 | ||||
Consumatorii industriali (agricultură, minerit, producție, construcții) consumă aproximativ 37% din energia totală produsă de 15 miliarde MWh. Vehiculele personale și comerciale consumă aproximativ 20%; încălzirea personală, iluminatul și aparatele electrice sunt folosite cu 11%; consumul comercial (iluminat, încălzire și răcire a clădirilor comerciale, alimentare cu apă și canalizare) reprezintă aproximativ 5% din consumul total de energie. [treizeci]
Restul de 27% din consumul mondial de energie se pierde în producția și transportul de energie electrică. În 2005, consumul mondial de energie electrică a fost de aproximativ 2 miliarde MWh, pentru producția cărora s-au folosit circa 5 miliarde MWh de energie, deoarece eficiența centralelor existente este de aproximativ 38%. [31] Noua generație de centrale CHP pe gaz realizează o eficiență semnificativ mai mare de 55%. Dar cel mai comun combustibil pentru centralele termice din lume este încă cărbunele. [32]
Agenția Europeană de Mediu (AEE) ia în calcul doar consumul final de energie (adică nu include energia pierdută în producția și transportul energiei electrice) și consideră că transportul utilizează 31,5% din consumul final de energie, industria 27,6%, gospodăriile - 25,9%, sectorul serviciilor - 11,4% și agricultura - 3,7%. [33] Consumul de energie este responsabil pentru majoritatea emisiilor de gaze cu efect de seră (79%), sectorul energetic fiind responsabil de 31%, transporturile 19%, industria 13%, gospodăriile 9% și altele 7%. [34]
În timp ce eficiența energetică devine din ce în ce mai importantă pentru politicile publice, peste 70% dintre centralele pe cărbune din Uniunea Europeană au peste 20 de ani și funcționează cu o eficiență de 32-40%. [35] Evoluțiile tehnologice din anii 1990 au crescut eficiența la 40-45% în noile centrale CHP. [35] Cu toate acestea, conform Comisiei Europene, acesta este încă sub nivelul celor mai bune tehnologii disponibile (BAT), care au o eficiență de 46-49%. [35] Centralele de cogenerare pe gaz o eficiență medie de 52%, comparativ cu 58-59% din BAT. Cazanele pe gaz și petrol funcționează cu o eficiență medie de 36% (NST asigură 47%). [35] Conform aceleiași evaluări a Comisiei Europene, construcția de noi centrale de cogenerare eficiente și creșterea eficienței majorității centralelor de cogenerare existente la o eficiență medie de 51,5% în 2020 vor reduce consumul anual de 15 miliarde m³ de gaze naturale și 25 de milioane de tone de cărbune. [35]