Мировое потребление энергии - World energy consumption

Уголь, нефть и природный газ остаются основными мировыми источниками энергии, даже несмотря на то, что возобновляемые источники энергии начали быстро расти.

Мировое потребление энергии - это общая энергия, производимая и используемая людьми. Обычно измеряемый ежегодно, он включает всю энергию, используемую из каждого источника энергии для деятельности во всех промышленных и технологических секторах в каждой стране. Он не включает энергию из пищи. Мировое потребление энергии имеет последствия для социально-экономической и политической сферы.

Такие учреждения, как Международное энергетическое агентство (МЭА), Управление энергетической информации США (EIA) и Европейское агентство по окружающей среде (ЕАОС) периодически регистрируют и публикуют данные об энергии. Улучшенные данные и понимание мирового потребления энергии могут выявить системные тенденции и закономерности, которые могут помочь сформулировать текущие энергетические проблемы и стимулировать движение к коллективно полезным решениям.

С потреблением энергии тесно связана концепция общего предложения первичной энергии (ОППЭ), которая на глобальном уровне представляет собой сумму производства энергии за вычетом изменений в хранении. Поскольку изменения в хранении энергии в течение года незначительны, значения TPES можно использовать в качестве оценки энергопотребления. Тем не менее, TPES игнорирует эффективность преобразования, преувеличивая формы энергии с низкой эффективностью преобразования (например, уголь , газ и атомная энергия ) и недооценивая формы, уже учтенные в преобразованных формах (например, фотоэлектрическая или гидроэлектроэнергия ). По оценкам МЭА, в 2013 году общее предложение первичной энергии (ОППЭ) составило 157,5 петаватт-часов или 1,575 × 10 ¹⁷ Втч (157,5 тыс.  ТВтч ; 5,67 × 10 ²⁰ Дж ; 13,54  млрд тнэ ) или около 18 ТВт- часов в год. С 2000 по 2012 год уголь был источником энергии с наибольшим общим ростом. Значительно выросло использование нефти и природного газа, за которым последовали гидроэнергетика и возобновляемые источники энергии. Возобновляемая энергия росла быстрее, чем когда-либо в истории этого периода. Спрос на ядерную энергию снизился отчасти из-за ядерных катастроф ( Три-Майл-Айленд в 1979 году, Чернобыль в 1986 году и Фукусима в 2011 году). В последнее время потребление угля снизилось по сравнению с возобновляемыми источниками энергии. Уголь снизился с 29% от общего мирового потребления первичной энергии в 2015 году до 27% в 2017 году, а доля возобновляемых источников энергии, не связанных с гидроэнергетикой, выросла с 2% примерно до 4%.      

В 2010 году расходы на энергию составили более 6 триллионов долларов США, или около 10% мирового валового внутреннего продукта (ВВП). Европа тратит около четверти мировых расходов на энергию, Северная Америка - около 20%, а Япония - 6%.

Обзор

Энергоснабжение, потребление и электричество

Общее мировое предложение первичной энергии (TPES) или «первичная энергия» отличается от мирового конечного потребления энергии, потому что большая часть энергии, которая приобретается людьми, теряется в виде других форм энергии в процессе ее переработки в пригодные для использования формы энергии и его транспортировка от первоначального места поставки потребителям. Например, когда нефть добывается из земли, ее необходимо переработать в бензин, чтобы ее можно было использовать в автомобиле и перевозить на большие расстояния на заправочные станции, где ее могут использовать потребители. Мировое конечное потребление энергии относится к той части мировой первичной энергии, которая используется человечеством в своей окончательной форме.

Также нужно иметь в виду, что есть разные качества энергии . Тепло, особенно при относительно низкой температуре, - это энергия низкого качества, а электричество - это энергия высокого качества. Для производства 1 кВт электроэнергии требуется около 3 кВтч тепла. Но к тому же киловатт-час этой высококачественной электроэнергии может быть использован для закачки нескольких киловатт-часов тепла в здание с помощью теплового насоса. А электричество можно использовать по-разному, а тепло нельзя. Таким образом, «потеря» энергии, возникающая при производстве электроэнергии, не то же самое, что потеря, скажем, из-за сопротивления в линиях электропередач.

В 2014 году мировое предложение первичной энергии составило 155 481 тераватт-час (ТВт-ч) или 13 541 миллион тонн нефтяного эквивалента (Мтнэ), в то время как мировое конечное потребление энергии составило 109 613 ТВт-час или примерно на 29,5% меньше, чем общее предложение. Мировое конечное потребление энергии включает такие продукты, как смазочные материалы, асфальт и нефтехимические продукты, которые содержат химическую энергию, но не используются в качестве топлива. Это неэнергетическое использование составило 9723 ТВтч (836 Мтнэ) в 2015 году.

Управление энергетической информации США (EIA) регулярно публикует отчеты о мировом потреблении большинства видов первичных энергоресурсов. В 2013 году оценочное мировое потребление энергии составило 5,67 × 10 ²⁰ джоулей, или 157 481 ТВтч. По данным МЭА, общее мировое потребление энергии в прошлые годы составляло 143 851 ТВтч в 2008 г., 133 602 ТВт-ч в 2005 году, 117 687 ТВтч в 2000 году и 102 569 ТВтч в 1990 году. В 2012 году примерно 22% мировой энергии потреблялось в Северной Америке, 5%. потреблялось в Южной и Центральной Америке, 23% - в Европе и Евразии, 3% - в Африке и 40% - в Азиатско-Тихоокеанском регионе.

Производство электроэнергии

Общее количество потребленной электроэнергии в мире составило 19 504 ТВтч в 2013 году, 16 503 ТВтч в 2008 году, 15 105 ТВтч в 2005 году и 12 116 ТВтч в 2000 году. К концу 2014 года общая установленная электрическая мощность во всем мире составляла почти 6,14 ТВт (миллиона МВт). который включает только генерацию, подключенную к местным электросетям . Кроме того, существует неизвестное количество тепла и электроэнергии, потребляемой вне сети изолированными деревнями и промышленными предприятиями. В 2014 году доля мирового потребления энергии для производства электроэнергии по источникам составляла 41%, природный газ - 22%, гидроэнергетика - 16%, атомная энергия - 11%, другие источники (солнечная энергия, ветер, геотермальная энергия, биомасса и т. Д.) на 6% и нефть на 4%. Уголь и природный газ были наиболее используемыми видами топлива для производства электроэнергии. В 2012 году мировое потребление электроэнергии составило 18 608 ТВт-ч. Этот показатель примерно на 18% меньше, чем произведенная электроэнергия, из-за потерь в сети, потерь при хранении и собственного потребления на электростанциях ( валовая выработка ). Когенерационные (ТЭЦ) электростанции используют часть тепла, которое в противном случае теряется для использования в зданиях или промышленных процессах.

В 2016 году общая мировая энергия была получена из 80% ископаемого топлива, 10% биотоплива, 5% атомной энергии и 5% возобновляемых источников (гидроэнергетика, ветер, солнечная энергия, геотермальная энергия). Только 18% этой общей мировой энергии приходилось на электричество. Большая часть остальных 82% была использована на тепло и транспорт.

В последнее время значительно увеличилось количество международных соглашений и национальных планов действий в области энергетики, таких как Директива ЕС по возобновляемым источникам энергии 2009 года, для увеличения использования возобновляемых источников энергии из-за растущей обеспокоенности по поводу загрязнения из источников энергии, которые поступают из ископаемых видов топлива, таких как нефть. , уголь и природный газ. Одной из таких инициатив была Оценка мировой энергетики Программы развития Организации Объединенных Наций в 2000 году, в которой было выявлено множество проблем, которые человечество должно будет преодолеть, чтобы перейти от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии. С 2000 по 2012 год возобновляемые источники энергии росли быстрее, чем в любой другой период истории, при увеличении потребления на 176,5 миллионов тонн нефти. В этот период нефть, уголь и природный газ продолжали расти, и их рост был намного выше, чем рост возобновляемых источников энергии. Следующие цифры иллюстрируют рост потребления ископаемых видов топлива, таких как нефть, уголь и природный газ, а также возобновляемых источников энергии в этот период.

Тенденции

Мировое потребление первичной энергии в квадриллионах БТЕ

Энергоемкость различных экономик: график показывает соотношение между использованием энергии и ВВП для выбранных стран. ВВП основан на паритете покупательной способности 2004 года и в долларах 2000 года с поправкой на инфляцию.

ВВП и потребление энергии в Японии, 1958–2000: данные показывают корреляцию между ВВП и потреблением энергии; однако это также показывает, что эта ссылка может быть разорвана. После нефтяных потрясений 1973 и 1979 годов потребление энергии застопорилось, в то время как ВВП Японии продолжал расти, после 1985 года под влиянием тогда еще более дешевой нефти потребление энергии вернулось к своему историческому отношению к ВВП.

Рост энергопотребления в « Группе двадцати» замедлился до 2% в 2011 году после сильного роста в 2010 году. Этот медленный рост в значительной степени обусловлен экономическим кризисом. Вот уже несколько лет для мирового спроса на энергию характерны бычьи тенденции на рынках Китая и Индии, в то время как развитые страны борются с застоем в экономике, высокими ценами на нефть, что приводит к стабильному или сокращающемуся потреблению энергии.

По данным МЭА с 1990 по 2008 год, среднее потребление энергии на человека увеличилось на 10%, в то время как население мира увеличилось на 27%. Региональное потребление энергии также выросло с 1990 по 2008 год: Ближний Восток увеличился на 170%, Китай на 146%, Индия на 91%, Африка на 70%, Латинская Америка на 66%, Соединенные Штаты на 20%, Европейский Союз на 7%, а мир в целом вырос на 39%.

В 2008 году общее мировое потребление первичной энергии составило 132 000 тераватт-часов ( ТВт-ч ) или 474 экзаджоулей (ЭДж). В 2012 году спрос на первичную энергию увеличился до 158 000 ТВтч (567 ЭДж).

Производство и использование электронных устройств, трафик данных и хранилища растут на 9% в год и, как ожидается, в 2020 году будут использовать 3,3% мирового объема электроэнергии (против 1,9% в 2013 году). В 2017 году на центры обработки данных приходилось 19% мирового потребления цифровой энергии. Интернет-трафик увеличивается на 25% в год, а это означает, что количество центров обработки данных растет очень быстро, резко увеличивая потребление энергии.

Потребление энергии в G20 увеличилось более чем на 5% в 2010 году после небольшого снижения в 2009 году. В 2009 году мировое потребление энергии снизилось впервые за 30 лет на 1,1%, или примерно на 130 миллионов тонн нефтяного эквивалента (Mtoe), в результате финансово-экономического кризиса, который снизил мировой ВВП на 0,6% в 2009 году.

Эта эволюция является результатом двух противоположных тенденций: рост потребления энергии оставался высоким в нескольких развивающихся странах, особенно в Азии (+ 4%). Напротив, в странах ОЭСР потребление резко сократилось на 4,7% в 2009 году и, таким образом, почти упало до уровня 2000 года. В Северной Америке, Европе и СНГ потребление сократилось на 4,5%, 5% и 8,5% соответственно из-за замедления экономической активности. Китай стал крупнейшим потребителем энергии в мире (18% от общего количества), поскольку его потребление выросло на 8% в 2009 году (по сравнению с 4% в 2008 году). Нефть оставалась крупнейшим источником энергии (33%), несмотря на то, что ее доля со временем снижалась. Роль угля в мировом потреблении энергии растет: в 2009 году на его долю приходилось 27% от общего объема.

Большая часть энергии используется в стране происхождения, поскольку конечную продукцию дешевле транспортировать, чем сырье. В 2008 году доля экспорта в общем объеме производства энергии в виде топлива составила: нефть 50% (1 952/3 941 млн т), газ 25% (800/3 149 млрд куб. М) и каменный уголь 14% (793/5 845 млн т).

Большая часть высокоэнергетических ресурсов мира возникает в результате преобразования солнечных лучей в другие формы энергии после попадания на планету. Часть этой энергии была сохранена в виде ископаемой энергии, часть можно прямо или косвенно использовать; например, с помощью солнечной фотоэлектрической / тепловой энергии, энергии ветра, воды или волн. Общее солнечное излучение, измеренное спутником, составляет примерно 1361 Вт на квадратный метр (см. Солнечная постоянная ) , хотя оно колеблется примерно на 6,9% в течение года из-за переменного расстояния Земли от Солнца. Это значение после умножения на площадь поперечного сечения, перехваченную Землей, представляет собой общий уровень солнечной энергии, получаемой планетой; около половины, 89 000 ТВт, достигает поверхности Земли.

Оценки оставшихся невозобновляемых мировых энергетических ресурсов различаются: оставшееся ископаемое топливо составляет примерно 0,4  йоттаджоуля ( ЙДж ) или 4 × 10 ²³ джоулей, а доступное ядерное топливо, такое как уран, превышает 2,5 ЙДж. Диапазон ископаемых видов топлива составляет от 0,6 до 3 YJ, если оценки запасов клатратов метана точны и становятся технически извлекаемыми. Полный поток энергии от Солнца, пересекающего Землю, составляет 5,5 YJ в год, хотя не все это доступно для потребления человеком. По оценкам МЭА, для удовлетворения мирового спроса на энергию в течение двух десятилетий с 2015 по 2035 год потребуются инвестиции в размере 48 триллионов долларов и «надежные политические рамки».

Согласно IEA (2012), цель ограничения потепления до 2 ° C с каждым годом становится все труднее и дороже. Если не принять меры до 2017 года, выбросы CO ₂ будут заблокированы энергетической инфраструктурой, существующей в 2017 году. Ископаемые виды топлива доминируют в мировом энергетическом балансе , чему способствовали субсидии в размере 523 миллиардов долларов в 2011 году, что почти на 30% больше, чем в 2010 году, и в шесть раз больше. больше, чем субсидии возобновляемым источникам энергии.

Выбросы

Выбросы глобального потепления в результате производства энергии представляют собой экологическую проблему . Попытки решить эту проблему включают Киотский протокол (1997 г.) и Парижское соглашение (2015 г.), международные правительственные соглашения, направленные на сокращение вредного воздействия на климат , которые подписали ряд стран. Ограничение повышения глобальной температуры 2 градусами Цельсия, которое SEI считает опасным , сейчас сомнительно.

Чтобы ограничить глобальную температуру гипотетическим повышением на 2 градуса по Цельсию, потребуется 75% -ное сокращение выбросов углерода в промышленно развитых странах к 2050 году, если население составит 10 миллиардов человек в 2050 году. В среднем через 40 лет это в среднем будет снижаться на 2% ежегодно. В 2011 году выбросы от производства энергии продолжали расти, несмотря на согласие по основной проблеме. Гипотетически, согласно Роберту Энгельману (Институт Worldwatch), чтобы предотвратить коллапс, человеческая цивилизация должна прекратить увеличивать выбросы в течение десятилетия, независимо от экономики или населения (2009).

Парниковые газы - не единственные выбросы при производстве и потреблении энергии. При сжигании ископаемого топлива и биомассы образуются большие количества загрязняющих веществ, таких как оксиды серы (SO _x ), оксиды азота (NO _x ) и твердые частицы (PM); По оценкам Всемирной организации здравоохранения, загрязнение воздуха ежегодно вызывает 7 миллионов преждевременных смертей . Сжигание биомассы является основным фактором. Помимо загрязнения воздуха, такого как сжигание ископаемого топлива , большая часть биомассы имеет высокие выбросы CO ₂ .

По источнику

Ископаемое топливо

В двадцатом веке использование ископаемого топлива резко увеличилось в двадцать раз. В период с 1980 по 2006 год ежегодные темпы роста во всем мире составляли 2%. Согласно оценке Управления энергетической информации США за 2006 год, оценочное общее потребление в 2004 году составило 471,8 ЭДж, разделенное, как указано в таблице выше, с ископаемым топливом, обеспечивающим 86% мировой энергии:

Каменный уголь

В 2000 г. на Китай приходилось 28% мирового потребления угля, на другие страны Азии - 19%, на Северную Америку - 25% и на ЕС - 14%. Самой крупной страной-потребителем угля является Китай. Его доля в мировой добыче угля составляла 28% в 2000 году и выросла до 48% в 2009 году. В отличие от роста потребления угля в Китае на ~ 70%, мировое использование угля увеличилось на 48% с 2000 по 2009 год. рост произошел в Китае, а остальные - в других странах Азии. Потребление энергии в Китае в основном определяется промышленным сектором, большая часть которого приходится на потребление угля.

Уголь - крупнейший источник выбросов углекислого газа в мире. По словам Джеймса Хансена, наиболее важным действием, необходимым для преодоления климатического кризиса, является сокращение выбросов CO ₂ из угля . Индонезия и Австралия вместе экспортировали 57,1% мирового экспорта угля в 2011 году. На Китай, Японию, Южную Корею, Индию и Тайвань приходилось 65% всего мирового импорта угля в 2011 году.

Масло

Уголь стал двигателем промышленной революции 18 и 19 веков. С появлением автомобилей, самолетов и повсеместного использования электричества нефть стала доминирующим топливом в двадцатом веке. Росту нефти как крупнейшего ископаемого топлива способствовало неуклонное падение цен с 1920 по 1973 год. После нефтяных потрясений 1973 и 1979 годов , во время которых цена на нефть выросла с 5 до 45 долларов США за баррель, произошел сдвиг. подальше от масла. Уголь, природный газ и атомная энергия стали предпочтительными видами топлива для производства электроэнергии, а меры по сбережению энергии повысили энергоэффективность. В США средний автомобиль более чем удвоил количество миль на галлон. Япония, на которую повлияли нефтяные потрясения, добилась впечатляющих улучшений и теперь имеет самый высокий уровень энергоэффективности в мире. С 1965 по 2008 год использование ископаемых видов топлива продолжало расти, и их доля в энергоснабжении увеличивалась. С 2003 по 2008 год уголь был самым быстрорастущим ископаемым топливом.

По оценкам, с 1850 года по настоящее время было потреблено от 100 до 135 миллиардов тонн нефти.

Натуральный газ

В 2009 году мировое использование природного газа выросло на 31% по сравнению с 2000 годом. 66% этого роста пришлось на страны, не входящие в ЕС, Северную Америку, Латинскую Америку и Россию. Другие включают Ближний Восток, Азию и Африку. Подача газа увеличилась и в предыдущих регионах: 8,6% в ЕС и 16% в Северной Америке в 2000–2009 гг.

Возобновляемая энергия

Сильная общественная поддержка возобновляемых источников энергии во всем мире в 2011 г.

Возобновляемая энергия обычно определяется как энергия, которая поступает из ресурсов , которые существенно не истощаются в результате их использования, таких как солнечный свет , ветер , дождь , приливы , волны и геотермальное тепло . Возобновляемые источники энергии постепенно заменяют традиционные виды топлива в четырех различных областях: производство электроэнергии , горячее водоснабжение / отопление помещений , моторное топливо и услуги электроснабжения в сельской местности (вне сети) .

Согласно отчету REN21 за 2019 год, доля возобновляемых источников энергии в мировом потреблении энергии и 26 процентов в производстве электроэнергии в 2017 и 2018 годах, соответственно. Это потребление энергии делится на 7,5%, приходящуюся на традиционную биомассу, 4,2% на тепловую энергию (не биомассу), 1% на биотопливо для транспорта, 3,6% на гидроэлектроэнергию и 2% на энергию ветра, солнца, биомассы, геотермальной энергии и энергии океана. . Мировые инвестиции в возобновляемые источники энергии в 2018 году составили более 289 миллиардов долларов США, при этом такие страны, как Китай и США, активно инвестируют в ветроэнергетику, гидроэнергетику, солнечную энергию и биотопливо. Возобновляемые источники энергии существуют на обширных географических территориях, в отличие от других источников энергии, которые сосредоточены в ограниченном числе стран. Быстрое внедрение возобновляемых источников энергии и энергоэффективности приводит к значительной энергетической безопасности , смягчению последствий изменения климата и экономическим выгодам. Международные опросы общественного мнения находят сильную поддержку в продвижении возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия и энергия ветра. На национальном уровне по крайней мере 30 стран мира уже имеют возобновляемые источники энергии, на которые приходится более 20 процентов энергоснабжения. Согласно прогнозам, в ближайшее десятилетие и в последующие годы национальные рынки возобновляемых источников энергии будут продолжать активно расти.

В следующей таблице показана увеличивающаяся мощность , указанная на паспортной табличке , и коэффициенты мощности варьируются от 11% для солнечной энергии до 40% для гидроэнергетики.

С 2000 по 2013 год общее использование возобновляемых источников энергии увеличилось на 6 450 ТВт-ч, а общее потребление энергии - на 40 500 ТВт-ч.

Гидро

Гидроэлектроэнергия - это термин, относящийся к электроэнергии, вырабатываемой гидроэнергетикой ; производство электроэнергии за счет использования кинетической энергии падающей или текущей воды. В 2015 году гидроэнергетика произвела 16,6% всей электроэнергии в мире и 70% электроэнергии из возобновляемых источников. В 2019 году он составил 6,5% от общего энергопотребления. Гидроэнергетика производится в 150 странах, при этом в Азиатско-Тихоокеанском регионе в 2010 году вырабатывается 32 процента мировой гидроэнергетики. Китай является крупнейшим производителем гидроэлектроэнергии: в 2010 году было произведено 2600 ПДж (721 ТВт-ч), что составляет около 17% внутреннего потребления электроэнергии. В настоящее время существует три гидроэлектростанции мощностью более 10 ГВт: плотина Три ущелья в Китае, плотина Итайпу в Бразилии и плотина Гури в Венесуэле. Девять из 10 ведущих мировых производителей возобновляемой электроэнергии в основном являются гидроэлектростанциями, один - ветряной.

Ветер

Ветроэнергетика растет со скоростью 11% в год с установленной мощностью 539 123 мегаватт (МВт) по всему миру на конец 2017 года и широко используется в Европе , Азии и США . Некоторые страны достигли относительно высокого уровня проникновения ветровой энергии: энергия ветра произвела эквивалент 47% от общего потребления электроэнергии в Дании в 2019 году, 18% в Португалии , 16% в Испании , 14% в Ирландии и 9% в Германии в 2010. По состоянию на 2011 год 83 страны мира используют ветроэнергетику на коммерческой основе. В 2019 году доля ветра в общем потреблении энергии составила 2,2%.

Солнечная

Солнечная энергия, сияющий свет и тепло от солнца , были запряжены людьми с древних времен , используя диапазон постоянно меняющихся технологий. Технологии солнечной энергии включают солнечное отопление , солнечную фотоэлектрическую энергию , концентрированную солнечную энергию и солнечную архитектуру , которые могут внести значительный вклад в решение некоторых из наиболее актуальных проблем, с которыми сейчас сталкивается мир. Международное энергетическое агентство прогнозирует , что солнечная энергия может обеспечить «треть мирового спроса конечной энергии после 2060, в то время как CO ₂ выбросов будут сокращены до очень низких уровней.» Солнечные технологии широко характеризуются как пассивные солнечные или активные солнечные, в зависимости от того, как они улавливают, преобразовывают и распределяют солнечную энергию. Активные солнечные технологии включают использование фотоэлектрических систем и солнечных тепловых коллекторов для использования энергии. Пассивные солнечные технологии включают ориентацию здания на Солнце, выбор материалов с благоприятной тепловой массой или светорассеивающими свойствами, а также проектирование пространств с естественной циркуляцией воздуха . В 2012 году на него приходилось 0,18% энергопотребления, а в 2019 году он увеличится до 1,1%.

Геотермальный

Геотермальная энергия используется в коммерческих целях более чем в 70 странах. В 2004 году 200 петаджоулей (56 ТВтч) электроэнергии было произведено из геотермальных ресурсов, и дополнительно 270 петаджоулей (75 ТВтч) геотермальной энергии было использовано напрямую, в основном для отопления помещений. В 2007 году мир имел глобальный потенциал для10 ГВт выработки электроэнергии и дополнительно28 ГВт из прямого нагрева , в том числе экстракции геотермальных тепловых насосов . Тепловые насосы имеют небольшие размеры и широко распространены, поэтому оценки их общей мощности неточны и могут доходить до100 ГВт . Было подсчитано, что в 2015 году геотермальные тепловые насосы имели общую мощность около50 ГВт, производящая около 455 петаджоулей (126 ТВтч) в год.

Биоэнергетика

До начала девятнадцатого века преобладающим топливом была биомасса, сегодня на нее приходится лишь небольшая доля от общего энергоснабжения. Электроэнергия, произведенная из источников биомассы, оценивалась в 44 ГВт в 2005 году. Производство электроэнергии из биомассы увеличилось более чем на 100% в Германии, Венгрии, Нидерландах, Польше и Испании. Еще 220 ГВт было использовано для отопления (в 2004 г.), в результате чего общее количество энергии, потребляемой из биомассы, составило около 264 ГВт. Использование костров из биомассы для приготовления пищи исключено. Мировое производство биоэтанола увеличилось на 8% в 2005 году и достигло 33 гигалитров (8,7 × 10 ⁹  галлонов США ), при этом большая часть прироста приходится на Соединенные Штаты, что привело к уровню потребления в Бразилии. Объем биодизеля увеличился на 85% до 3,9 гигалитра (1,0 × 10 ⁹  галлонов США), что сделало его самым быстрорастущим источником возобновляемой энергии в 2005 году. Более 50% производится в Германии.

Морская энергия

Морская энергия , также известная как энергия океана и морская и гидрокинетическая энергия ( MHK ), включает в себя энергию приливов и волн и является относительно новым сектором возобновляемой энергии, при этом большинство проектов все еще находится на экспериментальной стадии, но теоретический потенциал эквивалентен 4–18 Mtoe. Разработка MHK в США и международных водах включает проекты с использованием таких устройств, как преобразователи волновой энергии в открытых прибрежных районах со значительными волнами, приливные турбины, размещенные в прибрежных и устьевых районах, приливные турбины в быстро движущихся реках , турбины для океанических течений в зонах сильных волн. морские течения и преобразователи тепловой энергии океана в глубоких тропических водах.

Атомная энергия

По состоянию на 1 июля 2016 года в мире насчитывалось 444 действующих сетевых ядерных реактора деления, 62 других находились в стадии строительства.

Годовая выработка ядерной энергии имеет тенденцию к небольшому снижению с 2007 года, снизившись на 1,8% в 2009 году до 2558 ТВтч и еще на 1,6% в 2011 году до 2518 ТВтч, несмотря на увеличение производства в большинстве стран мира, поскольку это увеличение было более чем компенсировано. снижением в Германии и Японии. В 2011 году атомная энергетика обеспечила 11,7% мирового спроса на электроэнергию. Источник: IEA / OECD.

Хотя сегодня все коммерческие реакторы используют энергию ядерного деления , есть планы использовать энергию ядерного синтеза для будущих электростанций. Несколько международных экспериментов с ядерными термоядерными реакторами существуют или строятся, включая ИТЭР .

По стране

Мировое потребление энергии на душу населения, 1950–2004 гг.

Потребление энергии слабо коррелирует с валовым национальным продуктом и климатом, но есть большая разница даже между наиболее высокоразвитыми странами, такими как Япония и Германия с уровнем потребления энергии 6 кВт на человека и Соединенными Штатами с уровнем потребления энергии. 11,4 кВт на человека. В развивающихся странах, особенно в субтропических или тропических, таких как Индия, уровень энергопотребления на человека приближается к 0,7 кВт. В Бангладеш самый низкий уровень потребления - 0,2 кВт на человека.

США потребляют 25% мировой энергии с долей в мировом ВВП 22% и долей населения мира 4,6%. Наиболее значительный рост энергопотребления в настоящее время наблюдается в Китае, который в течение последних 25 лет рос на 5,5% в год. Его население в 1,3 миллиарда человек (19,6% населения мира) потребляет энергию из расчета 1,6 кВт на человека.

Одним из показателей эффективности является энергоемкость . Это мера количества энергии, необходимого стране для производства одного доллара валового внутреннего продукта.

Всемирный банк: Килограммы нефтяного эквивалента (2011 г.)

Всемирный банк: ППС в долларах за кг нефтяного эквивалента (2011 г.)

Масло

На Саудовскую Аравию, Россию и США пришлось 34% добычи нефти в 2011 году. На Саудовскую Аравию, Россию и Нигерию пришлось 36% экспорта нефти в 2011 году.

Каменный уголь

В 2019 году на уголь приходилось 27% мирового потребления энергии, но его вытесняют природный газ и возобновляемые источники энергии.

Натуральный газ

Ветровая энергия

По секторам

Таблица справа показывает , что количество потребляемой энергии во всем мире в 2012 году четыре сектора, по данным Управления энергетической информации в Департамент энергетики США :

• Жилой (отопление, освещение, бытовая техника)
• Коммерческие (освещение, отопление и охлаждение коммерческих зданий, а также услуги водоснабжения и канализации)
• Промышленные пользователи (сельское хозяйство, горнодобывающая промышленность, производство и строительство)
• Транспорт (пассажирский, грузовой, трубопроводный)

Из общего количества 120 ПВтч (120 × 10 ¹⁵  Вт · ч ), 19,4 были в виде электроэнергии, но для производства этой электроэнергии требовалось 61,7 ПВт · ч. Таким образом, общее потребление энергии составило около 160 ПВтч (около550 × 10 ¹⁵  БТЕ ). КПД типичной существующей электростанции составляет около 38%. Новое поколение газовых электростанций достигает существенно более высокого КПД - 55%. Уголь - наиболее распространенное топливо для электростанций мира.

Другой отчет дает разные значения для секторов, по-видимому, из-за разных определений. Согласно этому, общее мировое потребление энергии по секторам в 2008 году составило 28%, транспорт - 27%, жилищный сектор и обслуживание - 36%. В 2000 году деление было примерно таким же.

Европейский Союз

Европейское агентство по окружающей среде (EEA) измеряет конечное потребление энергии (не включает в себя энергию , используемую в производстве и потерянное при транспортировке) и считает , что транспортный сектор отвечает за 32% от конечного потребления энергии, домашние хозяйства 26%, промышленность 26%, услуги 14 % и сельское хозяйство 3% в 2012 году. На использование энергии приходится большая часть выбросов парниковых газов (79%), при этом энергетический сектор составляет 31 процентный пункт, транспорт - 19 процентных пунктов, промышленность - 13 процентных пунктов, домашние хозяйства - 9 процентных пунктов, а другие - 7 процентных пунктов.

В то время как эффективное использование энергии и ресурсоэффективность растут как проблемы государственной политики, более 70% угольных электростанций в Европейском Союзе старше 20 лет и работают с уровнем эффективности от 32 до 40%. Технологические разработки 1990-х годов позволили повысить эффективность более новых заводов в диапазоне 40–45%. Однако, согласно оценке воздействия, проведенной Европейской комиссией , это все еще ниже наилучшего доступного технологического уровня (НДТ) 46–49%. Для газовых электростанций средний КПД составляет 52% по сравнению с 58–59% при использовании наилучших доступных технологий (НДТ), а газовые и масляные котельные работают со средней эффективностью 36% (НДТ обеспечивает 47%). Согласно той же оценке воздействия, проведенной Европейской комиссией , повышение эффективности всех новых заводов и большинства существующих заводов за счет установления разрешительных и разрешительных условий до среднего КПД генерации в 52% в 2020 году приведет к сокращению годовое потребление 15 км ³ (3,6 кубических миль) природного газа и 25 млн тонн (25 000 000 длинных тонн; 28 000 000 коротких тонн) угля.

Смотрите также

Рекомендации

Внешние ссылки

• Обзор мировой энергетики
• Перспективы мировой энергетики BP до 2035 года
• Статистический обзор мировой энергетики ВР, июнь 2017 г.
• Статистика энергетики и новости Европейского Союза
• Официальная статистика энергетики от правительства США
• Ежегодный энергетический обзор , на Департаменте энергетики США «ы Управление энергетической информации (PDF)
• International Energy Outlook 2019 , Управление энергетической информации США.