Världens energiförbrukning avser den totala mängden energi som förbrukas av den mänskliga civilisationen . Som regel inkluderar det all energi som utvinns från alla energiresurser och som konsumeras av mänskligheten i alla industri- och konsumentsektorer av ekonomin i varje land. Som ett energimått på civilisationen är världens energiförbrukning av stor betydelse för den mänskliga civilisationens socioekonomiska och politiska sfärer.
Institutioner som International Energy Agency (IEA), US Energy Information Administration (EIA) och Europeiska miljöbyrån (EEA) upprätthåller register och publicerar regelbundet energidata . Förfinad data och förståelse för global energiförbrukning gör att vi kan identifiera systemiska trender och mönster, forma aktuella energifrågor och fatta optimala beslut för alla.
Det pågår ett ständigt arbete med att förbättra energieffektiviteten och energibesparingen . De förnybara energikällornas roll växer . 2018 var andelen förnybara energikällor i elproduktionen 26%, tillsammans med kärnkraft - 36,1%. [3]
| Energiförbrukning efter källor, PWh [4] | ||||
|---|---|---|---|---|
| Fossil | Kärn | Förnybar | 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 |
| Ändring 2000-2008 | 22.583 | 0,426 | 3,155 | 26,164 |
G20 :s energiförbrukningstillväxt avtog till 2 % 2011 på grund av den ekonomiska krisen . Under de senaste åren har den globala efterfrågan på energi drivits av de växande kinesiska och indiska marknaderna, medan utvecklade länder har kämpat med ekonomiska nedgångar, höga oljepriser och ihållande eller till och med minskad energiförbrukning. [5]
Enligt IEA (International Energy Agency) ökade den genomsnittliga energiförbrukningen per capita med 10 % från 1990 till 2008, medan världens befolkning ökade med 27 %. Den regionala energiförbrukningen ökade också från 1990 till 2008: i Mellanöstern - med 170%, i Kina - med 146%, i Indien - med 91%, i Afrika - med 70%, i Latinamerika - med 66%, i USA - med 20 %, i EU-27 - med 7 % och världen över - med 39 %.
År 2008 var världens totala energiförbrukning 474 EJ ( 474⋅10 18 J = 132 000 TWh), vilket motsvarar en genomsnittlig energiförbrukning på 15 TW. [6] Årlig potential för förnybar energiförbrukning: solenergi 1 575 EJ (438 000 TWh), vindkraft 640 EJ (178 000 TWh), geotermisk 5 000 EJ (1 390 000 TWh) h), biomassa - 276 EJ (77 000 TWh), EJ (77 000 TWh), EJ TWh) och havsenergi - 1 EJ (280 TWh). [7] [8] [9]
Energiförbrukningen i G20- länderna ökade med mer än 5 % 2010 efter en liten minskning 2009. 2009 sjönk den globala energiförbrukningen med -1,1 % (motsvarande 130 Mt olja) för första gången på 30 år som ett resultat av den ekonomiska krisen, som minskade global BNP med 0,6 % 2009. [tio]
Nedgången i energiförbrukningen var resultatet av två motsatta trender: en betydande ökning av energiförbrukningen i flera utvecklingsländer, särskilt i Asien (+4 %), och en minskning med 4,7 % i förbrukningen i OECD-länderna under 2009 till 2000 års nivåer. I Nordamerika, Europa och OSS sjönk energiförbrukningen med 4,5 %, 5 % respektive 8,5 % på grund av en nedgång i den ekonomiska aktiviteten. Kina har blivit en av världens största energikonsumenter (18% av den totala), ökade med 8% 2009 (4% 2008). Olja förblev den viktigaste energiresursen med en andel på 33 %, trots att dess andel ständigt minskar. Kol spelar en allt viktigare roll i världens energiförbrukning: 2009 stod det för 27 % av den totala.
Det mesta av energin går åt i producerande länder, eftersom det är billigare att transportera slutprodukter än råvaror. År 2008 var exportens andel av den totala energiproduktionen efter bränsletyp: olja - 50% (1 952/3 941 Mt), gas - 25% (800/3 149 miljarder m³), kol - 14% (793/5 845 Mt ) och el - 1 % (269/20 181 TWh). [elva]
Efter Tjernobyl-katastrofen (1986) var investeringarna i kärnenergi små.
Förbrukningen av fossil energi ökade kraftigt under 2000–2008. [12]
Mer än 1 600 miljarder dollar investerades 2013 för att driva världens konsumenter, mer än dubbelt så mycket som 2000; 130 miljarder dollar har investerats i att förbättra energieffektiviteten .
Den förnybara energins roll växer : investeringarna var 60 miljarder dollar 2000, nådde en topp på 300 miljarder dollar 2011 och var 250 miljarder dollar 2013. 1 100 miljarder dollar investerades i utvinning och transport av fossila bränslen , oljeraffinering och konstruktion av värmekraftverk som använder fossila bränslen (2013) [13] .
IEA förväntar sig, baserat på en översyn av åtagandena i Parisavtalet, som omfattar cirka 190 länder, att den globala energiförbrukningen kommer att öka med 30 % till 2040 på grund av industrialiseringen av Indien, Sydostasien och Kina. Samtidigt växer förbrukningen av förnybar energi i den snabbaste takten, naturgasförbrukningen ökar med 50 %, oljeefterfrågan kommer att nå en topp 2040 och kolanvändningen kommer inte att växa [14] .
| Regional energiförbrukning (kWh/capita och PWh) och tillväxt 1990–2008 (%) [15] [16] | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| kWh/capita | Befolkning (miljoner) | Energiförbrukning (PWh) | |||||||
| 1990 | 2008 | Tillväxt | 1990 | 2008 | Tillväxt | 1990 | 2008 | Tillväxt | |
| USA | 89 021 | 87 216 | – 2 % | 250 | 305 | 22 % | 22.3 | 26.6 | tjugo% |
| EU-27 | 40 240 | 40 821 | ett% | 473 | 499 | 5 % | 19,0 | 20.4 | 7 % |
| Nära öst | 19 422 | 34 774 | 79 % | 132 | 199 | 51 % | 2.6 | 6.9 | 170 % |
| Kina | 8 839 | 18 608 | 111 % | 1 141 | 1 333 | 17 % | 10.1 | 24.8 | 146 % |
| Latinamerika | 11 281 | 14 421 | 28 % | 355 | 462 | trettio% | 4.0 | 6.7 | 66 % |
| Afrika | 7,094 | 7 792 | tio% | 634 | 984 | 55 % | 4.5 | 7.7 | 70 % |
| Indien | 4419 | 6 280 | 42 % | 850 | 1 140 | 34 % | 3.8 | 7.2 | 91 % |
| Övrig* | 25 217 | 23 871 | -5 % | 1430 | 1766 | 23 % | 36.1 | 42.2 | 17 % |
| Hela världen | 19 422 | 21 283 | tio% | 5 265 | 6 688 | 27 % | 102,3 | 142,3 | 39 % |
Källa: IEA /OECD, Population OECD/World Bank
| |||||||||
De flesta av världens energiresurser kommer från omvandlingen av solenergi på planetens yta till andra former. En del av denna energi har bevarats i form av fossila energiresurser, en del kan användas direkt eller indirekt, till exempel med hjälp av vind-, sol-, vatten- eller vågkraftverk. Mängden energi som mäts av satelliter är ungefär lika med 1368 W/m² [17] och fluktuerar med 6,9 % under året på grund av jordens olika avstånd från solen. Den totala mängden solenergi som planeten tar emot är ungefär lika med 89 PW.
Uppskattningar av världens återstående icke-förnybara energiresurser varierar, medan de återstående fossila energiresurserna uppskattas till 0,4 IJ (1 IJ = 10 24 J ), och tillgängliga kärnenergiresurser såsom uran överstiger 2,5 IJ. Fossila energiresurser kan uppskattas till 0,6-3,0 IJ om metanhydratreserver ingår i uppskattningen , förutsatt att de är tekniskt tillgängliga.
Flödet av solenergi till jorden är 3,8 IJ / år, vilket överskuggar reserverna för alla icke-förnybara energiresurser.
Koldioxidutsläppen från global energi var 33 gigaton 2018, en ökning med 1,7 % från föregående år [18] .
Att begränsa klimatuppvärmningen till 2°C varje år blir allt svårare och kostsammare, enligt IEA 2012 – om inga åtgärder vidtas före 2017 kommer alla tillåtna CO2-utsläpp att förbrukas av energiinfrastrukturen redan 2017. [ uppdatera data ]
Försök att minskaEnligt 450 ppm-scenariot bör cirka 60 % av den el som genereras 2040 komma från förnybara energikällor [19] ; De genomsnittliga utsläppen från elproduktion bör minska till 80 gram CO 2 per kWh (medan de 2018 är 475 gram CO 2 per kWh) [20] .
Den globala energiproduktionen, liksom slutkonsumtionen, skiljer sig från världens energianvändning på grund av olika förluster. Till exempel, 2008 var världens energiproduktion 143 PWh, medan förbrukningen bara var 98 PWh. Energiförluster beror på vilken energikälla och vilken teknik som används. Effektiviteten hos värmekraftverk har grundläggande begränsningar, till exempel förlorar kärnkraftverk cirka 70 % för att värma miljön, och endast cirka 30 % omvandlas till el (till exempel 2008 producerade alla kärnkraftverk i världen 8 PWh (cirka 5,8 % av den totala produktionen) , medan endast 2,7 PWh nådde konsumenterna).
Energi kan finnas i olika former med olika kvaliteter . Termisk energi , särskilt vid låga bärartemperaturer, är av dålig kvalitet (endast en liten del av den kan omvandlas till nyttigt arbete av en värmemotor ), medan elektricitet är en energiform av hög kvalitet. Det krävs cirka 3 kWh energi lagrad som värme vid en tillräckligt hög temperatur för att producera 1 kWh el.
Bekvämligheten med att lagra och transportera energi beaktas också. För 2018 är ledande olje- och bränslederivat. Man tror att även med en minskning av EROEI under ett, kommer oljeproduktion/syntes att fortsätta på grund av användarvänligheten.
Energiförbrukningen korrelerar svagt med BNP och klimat, men det är stor skillnad även mellan de mest utvecklade länderna som Japan och Tyskland, som förbrukar 6 kW energi per capita, och USA, med 11,4 kW per capita. I utvecklingsländer , särskilt de som ligger på subtropiska och tropiska breddgrader, som Indien, är energiförbrukningen per capita cirka 0,7 kW; Bangladesh har en minsta energiförbrukning på 0,2 kWh per capita.
USA förbrukar 25 % av världens energi, med 22 % av världens BNP och 4,59 % av världens befolkning. [21] . Den mest betydande ökningen av energiförbrukningen är för närvarande i Kina , som har vuxit med 5,5 % per år under de senaste 25 åren; dess befolkning (1,3 miljarder människor, 19,6 % av världens befolkning [21] ) förbrukar 1,6 kW energi per capita.
Ett mått på ett lands energieffektivitet är energiintensitet , som mäter hur mycket energi ett land behöver för att producera en dollar av BNP.
År 2013 stod Saudiarabien , Ryssland och USA för 36,6 % av världens oljeproduktion [22] .
Saudiarabien, Ryssland och Nigeria stod (2012) för 37 % av oljeexporten [22] .
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Under 2002-2012 kom ungefär hälften av ökningen av energiförbrukningen från kol, vilket överträffade ökningen av kapaciteten för alla förnybara energikällor [24] . År 2013 nådde den globala produktionen en topp på 9 miljarder ton per år [25]
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
| Världens energiförbrukning per sektor av ekonomin [29] | ||||
|---|---|---|---|---|
| 2000 | 2008 | 2000 | 2008 | |
| TWh | %* | |||
| Industri | 21 733 | 27 273 | 26.5 | 27.8 |
| Transport | 22 563 | 26 742 | 27.5 | 27.3 |
| Personlig konsumtion och tjänster | 30 555 | 35 319 | 37,3 | 36,0 |
| Övrig | 7 119 | 8 688 | 8.7 | 8.9 |
| Total* | 81 970 | 98 022 | 100 | 100 |
| Källa: IEA 2010 | ||||
Industriella konsumenter (jordbruk, gruvdrift, tillverkning, byggande) förbrukar cirka 37 % av den totala producerade energin på 15 miljarder MWh. Personbilar och kommersiella fordon förbrukar cirka 20 %; personlig uppvärmning, belysning och elektriska apparater används av 11 %; kommersiell förbrukning (belysning, värme och kyla av kommersiella byggnader, vattenförsörjning och avlopp) står för ca 5 % av den totala energiförbrukningen. [trettio]
De återstående 27 % av världens energiförbrukning går förlorad vid produktion och överföring av el. År 2005 var världens elförbrukning cirka 2 miljarder MWh, för vars produktion användes cirka 5 miljarder MWh energi, eftersom verkningsgraden i befintliga kraftverk är cirka 38 %. [31] Den nya generationen gaseldade kraftvärmeverk uppnår en betydligt högre verkningsgrad på 55 %. Men det vanligaste bränslet för värmekraftverk i världen är fortfarande kol. [32]
Europeiska miljöbyrån (EEA) tar endast hänsyn till slutlig energiförbrukning (dvs. inkluderar inte förlorad energi vid produktion och överföring av el) och anser att transporter använder 31,5 % av den slutliga energiförbrukningen, industrin 27,6 %, hushållen - 25,9 %, tjänstesektorn - 11,4 % och jordbruket - 3,7 %. [33] Energiförbrukningen står för majoriteten av utsläppen av växthusgaser (79 %), med energisektorn för 31 %, transport 19 %, industrin 13 %, hushållen 9 % och övriga 7 %. [34]
Medan energieffektivitet blir allt viktigare för den offentliga politiken, är mer än 70 % av koleldade kraftverk i EU över 20 år gamla och har en verkningsgrad på 32–40 %. [35] Den tekniska utvecklingen under 1990-talet har ökat effektiviteten till 40-45 % i nya kraftvärmeverk. [35] Enligt Europeiska kommissionen är detta dock fortfarande under nivån för bästa tillgängliga teknik (BAT), som har en effektivitet på 46–49 %. [35] Gaseldade kraftvärmeverk har en genomsnittlig effektivitet på 52 % jämfört med 58–59 % av BAT. Gas- och oljepannor arbetar med en genomsnittlig verkningsgrad på 36 % (NST ger 47 %). [35] Enligt samma bedömning från Europeiska kommissionen kommer byggandet av nya effektiva kraftvärmeverk och ökningen av effektiviteten för de flesta befintliga kraftvärmeverk till en genomsnittlig verkningsgrad på 51,5 % år 2020 att minska den årliga förbrukningen på 15 miljarder m³ av naturgas och 25 miljoner ton kol. [35]