Verdens energiforbrug refererer til den samlede mængde energi , der forbruges af den menneskelige civilisation . Som regel omfatter det al den energi, der udvindes fra alle energiressourcer og forbruges af menneskeheden i alle industri- og forbrugersektorer af økonomien i hvert land. Som et energimål for civilisationen er verdens energiforbrug af stor betydning for den menneskelige civilisations socioøkonomiske og politiske sfærer.
Institutioner såsom Det Internationale Energiagentur (IEA), US Energy Information Administration (EIA) og Det Europæiske Miljøagentur (EEA) fører optegnelser og offentliggør regelmæssigt energidata . Raffinerede data og forståelse af det globale energiforbrug giver os mulighed for at identificere systemiske tendenser og mønstre, forme aktuelle energiproblemer og træffe optimale beslutninger for alle.
Der arbejdes konstant på at forbedre energieffektiviteten og energibesparelsen . De vedvarende energikilders rolle vokser . I 2018 var andelen af vedvarende energikilder i elproduktionen 26%, sammen med atomkraft - 36,1%. [3]
| Energiforbrug fordelt på kilder, PWh [4] | ||||
|---|---|---|---|---|
| Fossil | Atomisk | Vedvarende | i alt | |
| 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 |
| Ændring 2000-2008 | 22.583 | 0,426 | 3,155 | 26.164 |
Væksten i G20 -energiforbruget faldt til 2 % i 2011 på grund af den økonomiske krise . I løbet af de sidste par år har den globale energiefterspørgsel været drevet af de voksende kinesiske og indiske markeder, mens udviklede lande har kæmpet med økonomiske afmatninger, høje oliepriser og vedvarende eller endda reduceret energiforbrug. [5]
Ifølge IEA (International Energy Agency) steg det gennemsnitlige energiforbrug pr. indbygger fra 1990 til 2008 med 10 %, mens verdensbefolkningen steg med 27 %. Det regionale energiforbrug steg også fra 1990 til 2008: i Mellemøsten - 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% og på verdensplan - med 39%.
I 2008 var verdens samlede energiforbrug 474 EJ ( 474⋅10 18 J = 132.000 TWh), hvilket svarer til et gennemsnitligt energiforbrug på 15 TW. [6] Årligt potentiale for vedvarende energiforbrug: solenergi 1.575 EJ (438.000 TWh), vind 640 EJ (178.000 TWh), geotermisk 5.000 EJ (1.390.000 TWh) h), biomasse - 276 EJ (77.000 TWh), EJ (77.000 TWh), EJ TWh) og havenergi - 1 EJ (280 TWh). [7] [8] [9]
Energiforbruget i G20- landene steg med mere end 5 % i 2010 efter et lille fald i 2009. I 2009 faldt det globale energiforbrug med -1,1 % (svarende til 130 Mt olie) for første gang i 30 år som følge af den økonomiske krise, der reducerede det globale BNP med 0,6 % i 2009. [ti]
Faldet i energiforbruget var resultatet af to modsatrettede tendenser: en betydelig stigning i energiforbruget i flere udviklingslande, især i Asien (+4%), og et fald på 4,7% i forbruget i OECD-landene i 2009-2000-niveauer. I Nordamerika, Europa og SNG faldt energiforbruget med henholdsvis 4,5 %, 5 % og 8,5 % på grund af en afmatning i den økonomiske aktivitet. Kina er blevet en af verdens største energiforbrugere (18 % af det samlede antal), og steg med 8 % i 2009 (4 % i 2008). Olie forblev den vigtigste energiressource med en andel på 33 %, på trods af at dens andel konstant falder. Kul spiller en stadig vigtigere rolle i verdens energiforbrug: i 2009 tegnede det sig for 27 % af det samlede.
Det meste energi forbruges i producerende lande, da det er billigere at transportere slutprodukter end råvarer. I 2008 var eksportens andel af den samlede energiproduktion efter brændselstype: olie - 50% (1.952/3.941 Mt), gas - 25% (800/3.149 milliarder m³), kul - 14% (793/5.845 Mt ) og el - 1 % (269/20 181 TWh). [elleve]
Efter Tjernobyl-katastrofen (1986) var investeringerne i atomenergi små.
Forbruget af fossilt energi steg kraftigt i 2000-2008. [12]
Mere end 1.600 milliarder dollars blev investeret i 2013 for at drive verdens forbrugere, mere end det dobbelte af, hvad det var i 2000; 130 milliarder dollars er blevet investeret i at forbedre energieffektiviteten .
Vedvarende energis rolle vokser : Investeringerne var $60 milliarder i 2000, toppede med $300 milliarder i 2011 og var $250 milliarder i 2013. 1.100 milliarder dollars blev investeret i udvinding og transport af fossile brændstoffer , olieraffinering og konstruktion af termiske kraftværker ved hjælp af fossile brændstoffer (2013) [13] .
IEA forventer, baseret på en gennemgang af forpligtelserne i Paris-aftalen, der dækker omkring 190 lande, at det globale energiforbrug vil stige med 30 % i 2040 på grund af industrialiseringen af Indien, Sydøstasien og Kina. Samtidig vokser forbruget af vedvarende energi i det hurtigste tempo, naturgasforbruget stiger med 50 %, olieefterspørgslen vil toppe i 2040, og kulforbruget vil ikke vokse [14] .
| Regionalt energiforbrug (kWh/indbygger og PWh) og vækst i 1990-2008 (%) [15] [16] | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| kWh/indbygger | Befolkning (millioner) | Energiforbrug (PWh) | |||||||
| 1990 | 2008 | Vækst | 1990 | 2008 | Vækst | 1990 | 2008 | Vækst | |
| USA | 89 021 | 87 216 | – 2 % | 250 | 305 | 22 % | 22.3 | 26.6 | tyve% |
| EU-27 | 40 240 | 40 821 | en% | 473 | 499 | 5 % | 19,0 | 20.4 | 7 % |
| Nær øst | 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 % |
| latin Amerika | 11 281 | 14 421 | 28 % | 355 | 462 | tredive% | 4.0 | 6.7 | 66 % |
| Afrika | 7.094 | 7 792 | ti% | 634 | 984 | 55 % | 4.5 | 7.7 | 70 % |
| Indien | 4419 | 6 280 | 42 % | 850 | 1 140 | 34 % | 3.8 | 7.2 | 91 % |
| Andet* | 25 217 | 23 871 | -5 % | 1430 | 1766 | 23 % | 36,1 | 42,2 | 17 % |
| Hele verden | 19 422 | 21 283 | ti% | 5 265 | 6 688 | 27 % | 102,3 | 142,3 | 39 % |
Kilde: IEA /OECD, Population OECD/World Bank
| |||||||||
De fleste af verdens energiressourcer kommer fra omdannelsen af solenergi på planetens overflade til andre former. En del af denne energi er bevaret i form af fossile energiressourcer, en del kan bruges direkte eller indirekte, for eksempel ved hjælp af vind-, sol-, vand- eller bølgekraftværker. Mængden af energi målt af satellitter er omtrent lig med 1368 W/m² [17] og svinger med 6,9 % i løbet af året på grund af Jordens forskellige afstand fra Solen. Den samlede mængde solenergi, som planeten modtager, er omtrent lig med 89 PW.
Estimater af verdens resterende ikke-vedvarende energiressourcer varierer, mens de resterende fossile energiressourcer anslås til 0,4 IJ (1 IJ = 10 24 J ), og tilgængelige nukleare energiressourcer såsom uran overstiger 2,5 IJ. Fossile energiressourcer kan estimeres til 0,6-3,0 IJ, hvis metanhydratreserver er inkluderet i estimatet , forudsat at de er teknisk tilgængelige.
Strømmen af solenergi til Jorden er 3,8 IJ / år, hvilket overskygger reserverne af alle ikke-vedvarende energiressourcer.
Kuldioxidemissioner fra global energi var 33 gigatons i 2018, en stigning på 1,7 % fra året før [18] .
At begrænse klimaopvarmningen til 2°C hvert år bliver ifølge IEA i 2012 stadig sværere og dyrere – hvis der ikke bliver truffet noget inden 2017, vil alle tilladte CO2-emissioner blive opbrugt af energiinfrastrukturen allerede i 2017. [ opdater data ]
Forsøg på at reducereUnder 450 ppm-scenariet skulle omkring 60 % af den strøm, der produceres i 2040, komme fra vedvarende energikilder [19] ; gennemsnitlige emissioner fra elproduktion bør falde til 80 gram CO 2 pr. kWh (mens de i 2018 er 475 g CO 2 pr. kWh) [20] .
Global energiproduktion adskiller sig ligesom det endelige forbrug fra verdens energiforbrug på grund af forskellige tab. For eksempel var verdens energiproduktion i 2008 på 143 PWh, mens forbruget kun var 98 PWh. Energitab afhænger af den anvendte energikilde og teknologier. Effektiviteten af termiske kraftværker har fundamentale begrænsninger, for eksempel mister atomkraftværker omkring 70 % for at opvarme miljøet, og kun omkring 30 % omdannes til elektricitet (for eksempel producerede alle atomkraftværker i verden 8 PWh i 2008 (ca. 5,8 % af den samlede produktion), mens kun 2,7 PWh nåede forbrugerne).
Energi kan eksistere i forskellige former med forskellige kvaliteter . Termisk energi , især ved lave bæretemperaturer, er af dårlig kvalitet (kun en lille brøkdel af den kan omdannes til nyttigt arbejde af en varmemotor ), mens elektricitet er en energiform af høj kvalitet. Det tager omkring 3 kWh energi lagret som varme ved en høj nok temperatur til at producere 1 kWh elektricitet.
Bekvemmeligheden ved at lagre og transportere energi er også taget i betragtning. For 2018 er førende olie- og brændstofderivater. Det menes, at selv med et fald i EROEI under én, vil olieproduktion/syntese fortsætte på grund af brugervenlighed.
Energiforbruget korrelerer svagt med BNP og klima, men der er stor forskel selv mellem de mest udviklede lande som Japan og Tyskland, der forbruger 6 kW energi pr. indbygger, og USA, med 11,4 kW pr. indbygger. I udviklingslande , især dem, der ligger på subtropiske og tropiske breddegrader, såsom Indien, er energiforbruget pr. indbygger omkring 0,7 kW; Bangladesh har et minimumsenergiforbrug på 0,2 kWh pr.
USA bruger 25 % af verdens energi, med 22 % af verdens BNP og 4,59 % af verdens befolkning. [21] . Den mest markante vækst i energiforbruget er i øjeblikket i Kina , som er vokset med 5,5 % om året over de seneste 25 år; dens befolkning (1,3 milliarder mennesker, 19,6 % af verdens befolkning [21] ) forbruger 1,6 kW energi pr.
Et mål for et lands energieffektivitet er energiintensitet , som måler, hvor meget energi et land har brug for for at producere én dollar i BNP.
I 2013 tegnede Saudi-Arabien , Rusland og USA sig for 36,6 % af verdens olieproduktion [22] .
Saudi-Arabien, Rusland og Nigeria tegnede sig (i 2012) for 37 % af olieeksporten [ 22] .
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
I 2002-2012 kom omkring halvdelen af stigningen i energiforbruget fra kul, hvilket oversteg stigningen i kapaciteten af alle vedvarende energikilder [24] . I 2013 toppede den globale produktion med 9 milliarder tons om året [25]
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
| Verdens energiforbrug fordelt på sektorer af økonomien [29] | ||||
|---|---|---|---|---|
| 2000 | 2008 | 2000 | 2008 | |
| TWh | %* | |||
| Industri | 21 733 | 27 273 | 26,5 | 27.8 |
| Transportere | 22 563 | 26 742 | 27,5 | 27.3 |
| Personligt forbrug og tjenester | 30 555 | 35 319 | 37,3 | 36,0 |
| Andet | 7 119 | 8 688 | 8.7 | 8.9 |
| I alt* | 81 970 | 98 022 | 100 | 100 |
| Kilde: IEA 2010 | ||||
Industrielle forbrugere (landbrug, minedrift, fremstilling, byggeri) forbruger omkring 37 % af den samlede producerede energi på 15 milliarder MWh. Personlige og kommercielle køretøjer forbruger omkring 20%; personlig opvarmning, belysning og elektriske apparater bruges af 11%; erhvervsforbrug (belysning, opvarmning og køling af erhvervsbygninger, vandforsyning og kloakering) udgør omkring 5 % af det samlede energiforbrug. [tredive]
De resterende 27 % af verdens energiforbrug går tabt ved produktion og transmission af elektricitet. I 2005 var verdens elforbrug omkring 2 mia. MWh, hvoraf der blev brugt omkring 5 mia. MWh energi, da effektiviteten af eksisterende kraftværker er omkring 38 %. [31] Den nye generation af gasfyrede kraftvarmeværker opnår en markant højere virkningsgrad på 55 %. Men det mest almindelige brændsel til termiske kraftværker i verden er stadig kul. [32]
Det Europæiske Miljøagentur (EEA) tager kun hensyn til det endelige energiforbrug (dvs. inkluderer ikke energi tabt ved produktion og transmission af elektricitet) og mener, at transporten bruger 31,5 % af det endelige energiforbrug, industrien 27,6 %, husholdningerne - 25,9 %, servicesektoren - 11,4% og landbruget - 3,7%. [33] Energiforbruget er ansvarlig for størstedelen af drivhusgasemissionerne (79 %), hvor energisektoren er ansvarlig for 31 %, transport 19 %, industri 13 %, husholdninger 9 % og andre 7 %. [34]
Mens energieffektivitet bliver stadig vigtigere for den offentlige politik, er mere end 70 % af de kulfyrede kraftværker i EU over 20 år gamle og har en effektivitet på 32-40 %. [35] Den teknologiske udvikling i 1990'erne har øget effektiviteten til 40-45 % i nye kraftvarmeværker. [35] Ifølge Europa-Kommissionen er dette dog stadig under niveauet for bedste tilgængelige teknologier (BAT), som har en effektivitet på 46-49 %. [35] Gasfyrede kraftvarmeværker har en gennemsnitlig effektivitet på 52 % sammenlignet med 58-59 % af BAT. Gas- og oliefyr fungerer med en gennemsnitlig virkningsgrad på 36 % (NST giver 47 %). [35] Ifølge samme vurdering fra Europa-Kommissionen vil opførelsen af nye effektive kraftvarmeværker og stigningen i effektiviteten af de fleste eksisterende kraftvarmeværker til en gennemsnitlig effektivitet på 51,5 % i 2020 reducere det årlige forbrug på 15 mia. m³. naturgas og 25 millioner tons kul. [35]