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 %.[3]
Потребление энергии в разрезе источников, ПВт·ч[4] | ||||
---|---|---|---|---|
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
[править | править код]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.[5]
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 (474⋅1018 Дж = 132 000 ТВт·ч), что эквивалентно среднему энергопотреблению 15 ТВт.[6] 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).[7][8][9]
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.[10]
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).[11]
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)[12].
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[13].
Региональное потребление энергии (кВт·ч/чел. и ПВт·ч) и рост в 1990—2008 (%)[14][15] | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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
[править | править код]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[16] 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
[править | править код]Выбросы углекислого газа от мировой энергетики составили 33 гигатонны в 2018 году и выросли на 1,7 % по сравнению с предыдущим годом[17].
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.[обновить данные]
Попытки снижения
[править | править код]По сценарию «450 ppm» около 60 % мощности, сгенерированной в 2040 году, должно быть из возобновляемых источников энергии[18]; 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)[19].
Производство энергии и конечное потребление
[править | править код]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
[править | править код]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.[20]. 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[20]) 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
[править | править код]В 2013 году на Саудовскую Аравию, Россию и США приходилось 36,6 % мировой добычи нефти[21].
На Саудовскую Аравию, Россию и Нигерию приходилось (на 2012 год) 37 % экспорта нефти[21].
|
|
Природный газ
[править | править код]
|
|
Уголь
[править | править код]В 2002—2012 годах около половины прироста потребления энергии приходилось на уголь, опережая прирост мощностей всех возобновляемых источников энергии[23]. В 2013 году мировая добыча достигла максимума 9 миллиардов тонн в год[24]
|
|
Энергия ветра
[править | править код]
|
|
По отраслям экономики
[править | править код]Мировое потребление энергии по отраслям экономики[28] | ||||
---|---|---|---|---|
2000 | 2008 | 2000 | 2008 | |
ТВт·ч | %* | |||
Промышленность | 21 733 | 27 273 | 26,5 | 27,8 |
Транспорт | 22 563 | 26 742 | 27,5 | 27,3 |
Личное потребление и услуги | 30 555 | 35 319 | 37,3 | 36,0 |
Прочее | 7 119 | 8 688 | 8,7 | 8,9 |
Всего | 81 970 | 98 022 | 100 | 100 |
Промышленные потребители (сельское хозяйство, горнодобывающая промышленность, производство, строительство) потребляют около 37 % от всей произведённой энергии в 15 млрд МВт·ч. Личный и коммерческий транспорт потребляет около 20 %; личное отопление, освещение и электроприборы используют 11 %; коммерческое потребление (освещение, отопление и охлаждение коммерческих зданий, водоснабжение и канализация) составляет около 5 % от общего потребления энергии.[29]
Оставшиеся 27 % мирового потребления энергии теряются при производстве и передаче электроэнергии. В 2005 году мировое потребление электроэнергии составило около 2 млрд МВт·ч, для производства которого было израсходовано около 5 млрд МВт·ч энергии, поскольку эффективность существующих электростанций составляет около 38 %.[30] Новое поколение газовых ТЭЦ достигает значительно более высокой эффективности в 55 %. Но самым распространенным топливом для ТЭЦ в мире всё равно является уголь.[31]
Европейский Союз
[править | править код]Европейское агентство по окружающей среде (EEA) учитывает только конечное потребление энергии (то есть не включает энергию, потерянную при производстве и передаче электроэнергии) и считает, что транспорт использует 31,5 % конечного потребления энергии, промышленность — 27,6 %, домашние хозяйства — 25,9 %, сектор услуг — 11,4 % и сельское хозяйство — 3,7 %.[32] Потребление энергии ответственно за большую часть выбросов парниковых газов (79 %), причём энергетический сектор ответственен за 31 %, транспорт — 19 %, промышленность — 13 %, домашние хозяйства — 9 %, прочие — 7 %.[33]
В то время как энергоэффективность приобретает все большее значение для государственной политики, более 70 % угольных электростанций Европейского Союза имеют возраст более 20 лет и работают с эффективностью 32-40 %.[34] Технологические разработки 1990-х годов позволили повысить эффективность до уровня 40—45 % в новых ТЭЦ.[34] Однако, согласно оценке Европейской комиссии это все ещё ниже уровня наилучших существующих технологий (НСТ), которые имеют эффективность 46—49 %.[34] Эффективность газовых ТЭЦ в среднем составляет 52 % по сравнению с 58—59 % наилучшей существующей технологии. Газовые и нефтяные котельные работают со средним КПД 36 % (НСТ обеспечивает 47 %).[34] Согласно той же оценке Европейской комиссии строительство новых эффективных ТЭЦ и повышение эффективности большинства действующих ТЭЦ до среднего КПД в 51,5 % в 2020 году приведет к уменьшению годового потребления 15 млрд м³ природного газа и 25 млн тонн угля.[34]
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- ↑ Global direct primary energy consumption . Our World in Data. Дата обращения: 8 ноября 2020. Архивировано 1 ноября 2020 года.
- ↑ World Energy Intensity: Total Primary Energy Consumption per Dollar of Gross Domestic Product using Purchasing Power Parities, 1980—2004 (XLS). Energy Information Administration, U.S. Department of Energy (23 августа 2006). Дата обращения: 3 апреля 2007. Архивировано из оригинала 19 мая 2013 года.
- ↑ World gross electricity production, by source, 2018 — Charts — Data & Statistics . Дата обращения: 23 декабря 2020. Архивировано 1 ноября 2020 года.
- ↑ Eenergiläget in Sweden 2011, figure 49, 53
- ↑ Global Energy Statistics Архивная копия от 10 января 2014 на Wayback Machine // Enerdata Publication, 2012
- ↑ Consumption by fuel, 1965—2008 (XLS). Statistical Review of World Energy 2009, BP (31 июля 2006). Дата обращения: 24 октября 2009. Архивировано из Energy — Consumption'!A1 оригинала 8 июля 2009 года.
- ↑ World Energy Assessment Архивная копия от 12 ноября 2020 на Wayback Machine (WEA). UNDP, New York
- ↑ Johansson, 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 Архивная копия от 9 мая 2009 на Wayback Machine.
- ↑ de Vries BJM, van Vuuren D. P., Hoogwijk M. M. Renewable energy sources: Their global potential for the first-half of the 21st century at a global level: An integrated approach (англ.) // Energy Policy : journal. — 2007. — Vol. 35. — P. 2590—2610. Архивировано 11 ноября 2013 года.
- ↑ Global Energy Review in 2011, Enerdata Publication . Дата обращения: 11 мая 2013. Архивировано 10 ноября 2016 года.
- ↑ IEA Key energy statistics 2010 Архивная копия от 3 октября 2018 на Wayback Machine and IEA Key energy statistics 2009 Архивная копия от 31 марта 2010 на Wayback Machine, p. 11, 13, 15, 27
- ↑ World Energy Investment Outlook (англ.). OECD, IEA (2014). Дата обращения: 5 февраля 2015. Архивировано 9 февраля 2015 года.
- ↑ Доклад по энергопотреблению (2016). Дата обращения: 24 мая 2017. Архивировано 22 июня 2017 года.
- ↑ Energy in Sweden 2010, Facts and figures Архивная копия от 16 октября 2013 на Wayback Machine Table 55 Regional energy use, 1990 and 2008 (kWh per capita)
- ↑ IEA Key energy statistics 2010 Архивная копия от 3 октября 2018 на Wayback Machine, p. 48
- ↑ Solar Radiation and Climate Experiment . National Aeronautics and Space Administration. Дата обращения: 21 декабря 2011. Архивировано из оригинала 22 октября 2011 года.
- ↑ Доклад Международного энергетического агентства (IEA) 2018 . Дата обращения: 27 марта 2019. Архивировано 27 марта 2019 года.
- ↑ 450 ppm scenario . Дата обращения: 24 мая 2017. Архивировано из оригинала 27 марта 2019 года.
- ↑ Выбросы углекислого газа от мировой энергетики в 2018 году выросли до 33 гигатонн . Дата обращения: 27 марта 2019. Архивировано 27 марта 2019 года.
- ↑ 1 2 World Population Prospects . United Nations. Дата обращения: 7 февраля 2011. Архивировано из оригинала 30 июня 2010 года.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Key World Energy Statistics 2014 (англ.). OECD, IEA (2014). Дата обращения: 4 февраля 2015. Архивировано из оригинала 6 февраля 2015 года.
- ↑ 1 2 3 4 5 IEA Key World Energy Statistics 2012 Архивная копия от 9 марта 2013 на Wayback Machine, 2011 Архивная копия от 27 октября 2011 на Wayback Machine, 2010 Архивная копия от 3 октября 2018 на Wayback Machine, 2009 Архивная копия от 7 октября 2013 на Wayback Machine, 2006 Архивная копия от 12 октября 2009 на Wayback Machine IEA, p. 11, 13, 15
- ↑ World energy outlook 2012 (IEA) . Дата обращения: 4 июля 2018. Архивировано 29 июля 2018 года.
- ↑ BP Statistical review of world energy 2016 (XLS). British Petroleum. Дата обращения: 8 февраля 2017. Архивировано 2 декабря 2016 года.
- ↑ IEA Key World Energy Statistics 2011 Архивная копия от 27 октября 2011 на Wayback Machine, 2010 Архивная копия от 3 октября 2018 на Wayback Machine, 2009 Архивная копия от 7 октября 2013 на Wayback Machine, 2006 Архивная копия от 12 октября 2009 на Wayback Machine IEA, p. 11, 13, 15
- ↑ GWEC Global Wind Statistics 2011 (PDF). Global Wind Energy Commission. Дата обращения: 15 марта 2012. Архивировано 19 мая 2013 года.
- ↑ Worldwide Electricity Production From Renewable Energy Sources: Stats and Figures Series: Thirteenth Inventory — Edition 2011 . 2.2 Electricity Production From Wind Sources: Main Wind Power Producing Countries — 2010 (text & table): Observ'ER. Дата обращения: 29 марта 2012. Архивировано 19 мая 2013 года.
- ↑ Energy in Sweden 2010, Facts and figures Архивная копия от 16 октября 2013 на Wayback Machine Table 56 Total world energy use per sector 1990—2008 (TWh)
- ↑ International Energy Outlook 2007 . United States Department of Energy, Washington, DC. Дата обращения: 6 июня 2007. Архивировано 19 мая 2013 года.
- ↑ Energy efficiency measures and technological improvements. e8.org. Дата обращения: 21 января 2007. Архивировано из оригинала 8 июля 2006 года. Article by group of ten leading electricity companies
- ↑ Coal Facts 2006 Edition (PDF). World Coal Institute (сентябрь 2006). Дата обращения: 8 апреля 2007. Архивировано из оригинала 19 мая 2013 года.
- ↑ European Environmental Agency. Final energy consumption by sector in the EU-27, 1990—2006 Архивная копия от 13 мая 2013 на Wayback Machine
- ↑ Eva Hoos European Commission 2011. A new Directive on Energy Efficiency Архивная копия от 2 апреля 2012 на Wayback Machine.
- ↑ 1 2 3 4 5 European Commission 2011. Impact Assessment Accompanying the document Directive of the European Parliament and of the Council on energy efficiency and amending and subsequently repealing Directives 2004/8/EC and 2006/32/EC Архивная копия от 17 января 2012 на Wayback Machine, p. 106