Мировое потребление энергии

Мировое потребление энергии означает общее количество энергии, потребляемое человеческой цивилизацией.

Как правило, оно включает в себя всю энергию, извлекаемую из всех энергоресурсов и потребляемую человечеством во всех промышленных и потребительских секторах экономики в каждой стране. Будучи энергетической мерой цивилизации, мировое потребление энергии имеет серьёзное значение для социально-экономической и политической сфер человеческой цивилизации.

Такие учреждения, как Международное энергетическое агентство (IEA), U.S. Energy Information Administration (EIA) и Европейское агентство по окружающей среде (EEA), ведут учёт и периодически публикуют данные по энергетике. Уточнённые данные и понимание мирового потребления энергии позволяют выявить системные тенденции и шаблоны, сформировать текущие вопросы энергетики и принять оптимальные для всех решения.

Идет постоянная работа над повышением энергоэффективности и энергосбережения.

Растёт роль возобновляемых источников энергии. В 2018 году доля возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии составила 26 %, вместе с ядерной энергетикой — 36,1 %.

Потребление энергии в разрезе источников, ПВт·чEenergiläget in Sweden 2011, figure 49, 53 Ископаемые Атомные Возобновляемые Итого 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 Изменение 2000—2008 22,583 0,426 3,155 26,164

Тенденции Рост энергопотребления в странах G20 замедлился до 2 % в 2011 году вследствие экономического кризиса. На протяжении последних нескольких лет мировой спрос на энергию определяется растущими китайским и индийским рынками, в то время как развитые страны борются с замедлением экономики, высокими ценами на нефть, приводящими к сохранению или даже снижению потребления энергии.Global Energy Statistics // Enerdata Publication, 2012

По данным МЭА (Международное энергетическое агентство) с 1990 по 2008 год среднее потребление энергии на душу населения увеличилось на 10 %, тогда как население мира увеличилось на 27 %. Региональное потребление энергии также выросло с 1990 по 2008 год: на Ближнем Востоке — на 170 %, в Китае — на 146 %, в Индии — на 91 %, в Африке — на 70 %, в Латинской Америке — на 66 %, в США — на 20 %, в ЕС-27 — на 7 %, и всём мире — на 39 %.

В 2008 году общее мировое потребление энергии составило 474 ЭДж ( = 132 000 ТВт·ч), что эквивалентно среднему энергопотреблению 15 ТВт. Годовой потенциал потребления энергии из возобновляемых источников: солнечной энергии — 1 575 ЭДж (438 000 ТВт·ч), энергии ветра — 640 ЭДж (178 000 ТВт·ч), геотермальной энергии — 5 000 ЭДж (1 390 000 ТВт·ч), биомассы — 276 ЭДж (77 000 ТВт·ч), гидроэнергии — 50 ЭДж (14 000 ТВт·ч) и энергии океана — 1 ЭДж (280 ТВт·ч).World Energy Assessment (WEA). UNDP, New YorkJohansson, T. B., McCormick, K., Neij, L., & Turkenburg, W. (2004). The Potentials of Renewable Energy: Thematic Background Paper. Thematic Paper prepared for the International Conference on Renewable Energies, Bonn. http://www.iiiee.lu.se/C1256B88002B16EB/$webAll/02DAE4E6199783A9C1256E29004E1250?OpenDocument .

Потребление энергии в странах G20 увеличились более чем на 5 % в 2010 году после небольшого падения в 2009 году. В 2009 году мировое потребление энергии сократилось впервые за 30 лет на 1,1 % (что эквивалентно 130 Мт нефти) в результате экономического кризиса, который сократил мировой ВВП на 0,6 % в 2009 году.

Сокращение энергопотребления стало результатом двух противоположных тенденций: значительного роста потребления энергии в нескольких развивающихся странах, в частности в Азии (рост на 4 %), и падения потребления в странах ОЭСР на 4,7 % в 2009 году до уровня 2000 года. В Северной Америке, Европе и СНГ энергопотребление сократилось на 4,5 %, 5 % и 8,5 % соответственно в связи с замедлением экономической активности. Китай стал одним из крупнейших мировых потребителей энергии (18 % от общего объема), увеличив его на 8 % в 2009 году (4 % в 2008 году). Нефть осталась важнейшим энергоресурсом с долей 33 %, несмотря на то, что его доля постоянно уменьшается. Уголь приобретает всё большую роль в мировом потреблении энергии: в 2009 году его доля составила 27 % от общего объёма.

Большая часть энергии потребляется в странах-производителях, поскольку дешевле транспортировать конечную продукцию, чем сырьё. В 2008 году доли экспорта в общем производстве энергии по видам топлива: нефти — 50 % (1952 / 3941 Мт), газа — 25 % (800 / 3149 млрд м³), каменного угля — 14 % (793 /5845 Мт) и электроэнергии — 1 % (269 / 20 181 ТВт·ч).IEA Key energy statistics 2010 and IEA Key energy statistics 2009 , p. 11, 13, 15, 27

После Чернобыльской катастрофы (1986) инвестиции в атомную энергетику были небольшими.

В 2013 году было инвестировано более 1600 млрд долларов, чтобы обеспечить энергией потребителей в мире, что в два раза больше по отношению к 2000 году; в повышение энергоэффективности вложены 130 млрд долларов.

Растёт роль возобновляемых источников энергии: объем инвестиций составлял 60 млрд долларов в 2000 году, достиг максимума в 300 млрд $ в 2011 году, и составил 250 млрд $ в 2013 году.

В добычу и транспортировку ископаемого топлива, переработку нефти и строительство тепловых электростанций на ископаемом топливе инвестировано 1,1 трлн $ (2013).

МЭА ожидает, основываясь на рассмотрении обязательств Парижского соглашения, охватывающего около 190 стран, что мировое потребление энергии к 2040 году увеличится на 30 % благодаря индустриализации Индии, Юго-Восточной Азии и Китая. При этом, потребление возобновляемой энергии растет самыми быстрыми темпами, потребление природного газа возрастает на 50 %, спрос на нефть достигнет пика к 2040 году, а использование угля не будет расти.

Региональное потребление энергии (кВт·ч/чел. и ПВт·ч) и рост в 1990—2008 (%)Energy in Sweden 2010, Facts and figures Table 55 Regional energy use, 1990 and 2008 (kWh per capita)IEA Key energy statistics 2010 , p. 48 кВт·ч/чел. Население, млн Потребление энергии, ПВт·ч 1990 2008 Рост 1990 2008 Рост 1990 2008 Рост США 89 021 87 216 — 2 % 250 305 22 % 22,3 26,6 20 % ЕС-27 40 240 40 821 1 % 473 499 5 % 19,0 20,4 7 % Ближний Восток 19 422 34 774 79 % 132 199 51 % 2,6 6,9 170 % Китай 8 839 18 608 111 % 1 141 1 333 17 % 10,1 24,8 146 % Латинская Америка 11 281 14 421 28 % 355 462 30 % 4,0 6,7 66 % Африка 7.094 7 792 10 % 634 984 55 % 4,5 7,7 70 % Индия 4 419 6 280 42 % 850 1 140 34 % 3,8 7,2 91 % Прочие* 25 217 23 871 -5 % 1 430 1 766 23 % 36,1 42,2 17 % Весь мир 19 422 21 283 10 % 5 265 6 688 27 % 102,3 142,3 39 % Потребление энергии = кВт·ч/душу × население

Оценки мировых энергоресурсов Большая часть мировых энергоресурсов приходится на трансформацию солнечной энергии на поверхности планеты в другие формы. Часть этой энергии сохранилась в виде ископаемых энергоресурсов, часть прямо или косвенно можно использовать, например, при помощи ветровых, солнечных, гидро- или волновых электростанций.

Количество энергии, измеренное спутниками, примерно равна 1 368 Вт/м² и колеблется на 6,9 % в течение года в связи с различной удаленностью Земли от Солнца. Общее количество солнечной энергии, получаемой планетой, примерно равно 89 ПВт.

Оценки оставшихся мировых невозобновляемых энергоресурсов разнятся, тогда как оставшиеся ископаемые энергоресурсы оцениваются в 0,4 ИДж (1 ИДж = 1024 Дж), а доступные ядерные энергоресурсы, такие как уран, превышают 2,5 ИДж. Ископаемые энергоресурсы можно оценить в 0,6—3,0 ИДж, если включить в оценку запасы гидратов метана, при условии, что они технически доступны.

Поток солнечной энергии на Землю составляет 3,8 ИДж/год, что затмевает запасы всех невозобновляемых энергоресурсов.

Последствия: выбросы

Выбросы углекислого газа от мировой энергетики составили 33 гигатонны в 2018 году и выросли на 1,7 % по сравнению с предыдущим годом.

По данным МЭА за 2012 год — ограничить климатическое потепление 2 °C с каждым годом становится все более сложной и дорогостоящей задачей — если не будет принято никаких мер до 2017 года, весь допустимый объем выбросов CO2 будет исчерпан энергетической инфраструктурой уже в 2017 году.

Попытки снижения По сценарию «450 ppm» около 60 % мощности, сгенерированной в 2040 году, должно быть из возобновляемых источников энергии; средние выбросы от электрогенерации должны упасть до 80 грамм CO2 на КВт·час (в то время как в 2018 году они составляют 475 грамм CO2 на КВт·час).

Производство энергии и конечное потребление Общемировое производство энергии, как и конечное потребление отличаются от мирового использования энергии из-за различных потерь. Например, в 2008 году, мировое производство энергии было 143 ПВт·ч, а потребление — 98 ПВт·ч.

Потери энергии зависят от источника энергии и использованных технологий. КПД тепловых станций имеет фундаментальные ограничения, например АЭС теряют на нагрев окружающей среды около 70 %, и лишь около 30 % преобразуется в электричество (так, на 2008 все АЭС в мире произвели 8 ПВт·ч (около 5,8 % от всего производства), тогда как до потребителей дошло лишь 2,7 ПВт·ч).

Энергия может существовать в разных формах с различным качеством. Тепловая энергия, особенно при низких температурах носителя имеет низкое качество (лишь небольшая её доля может быть преобразована тепловой машиной в полезную работу), тогда как электричество является высококачественной формой энергии. Требуется порядка 3 кВт·ч энергии, хранимой в виде тепла с достаточно высокой температурой, чтобы произвести 1 кВт·ч электричества.

Учитывается также удобство хранения и транспортирования энергии. На 2018 год лидером выступает нефть и производные топлива. Считается, что даже при снижении EROEI < 1 добыча/синтез нефти будет продолжаться в силу удобства использования.

По странам

Потребление энергии слабо коррелирует с ВВП и климатом, но существует большая разница даже между наиболее развитыми странами, такими как Япония и Германия, которые потребляют 6 кВт энергии на душу населения, и США с энергопотреблением 11,4 кВт на душу населения. В развивающихся странах, особенно тех, которые находятся субтропических и тропических широтах, например, в Индии, энергопотребление на душу населения составляет около 0,7 кВт; Бангладеш имеет минимальное энергопотребление, равное 0,2 кВт на душу населения.

США потребляют 25 % мировой энергии, имея 22 % мирового ВВП и 4,59 % населения мира.. Наиболее значительный рост потребления энергии в настоящее время приходится на Китай, которое растёт на 5,5 % в год в последние 25 лет; его население (1,3 млрд человек, 19,6 % населения мира) потребляет энергию в размере 1,6 кВт на душу населения.

Одной из мер энергоэффективности страны является энергоёмкость, которая показывает какое количество энергии нужно стране, чтобы произвести один доллар ВВП.

Нефть В 2013 году на Саудовскую Аравию, Россию и США приходилось 36,6 % мировой добычи нефти.

На Саудовскую Аравию, Россию и Нигерию приходилось (на 2012 год) 37 % экспорта нефти.

Топ-10 производителей нефти, млн тIEA Key World Energy Statistics 2012 , 2011 , 2010 , 2009 , 2006 IEA, p. 11, 13, 15 2005 2008 2009 2010 2011 2013 Доля, %2013 1 Саудовская Аравия 519 509 452 471 517 540 13,1 2 Россия 470 485 494 502 510 525 12,8 3 США 307 300 320 336 346 440 10,7 4 Китай 183 190 194 200 203 208 5,1 5 Канада 143 155 152 159 169 193 4,7 6 Кувейт 145 124 165 4,0 7 Венесуэла 162 137 126 149 148 155 3,8 8 ОАЭ 136 120 129 149 153 3,7 8 Ирак 153 3,7 10 Иран 205 214 206 227 215 151 3,7 x Мексика 188 159 146 144 144 x Нигерия 133 130 139 x Норвегия 139 Всего 3923 3941 3843 3973 4011 100 % Топ-10 62 % 62 % 61 % 62 % 63 % 65,3 % Топ-10 экспортеров нефти, млн т 2011 2012 Доля, %2012 1 Саудовская Аравия 333 371 18,7 2 Россия 246 239 12,0 3 Нигерия 129 124 6,2 4 Ирак 94 119 6,0 5 ОАЭ 105 118 5,9 6 Кувейт 103 5,2 7 Венесуэла 87 93 4,7 8 Канада 90 4,5 9 Ангола 84 84 4,2 10 Мексика 71 66 3,3 x Иран 126 x Норвегия 78 x Прочие 609 Всего 1962 1985 100 %

Природный газ