A világ energiafogyasztása az emberi civilizáció által elfogyasztott teljes energiamennyiséget jelenti . Általában magában foglalja az összes energiaforrásból kinyert és az emberiség által a gazdaság valamennyi ipari és fogyasztói szektorában felhasznált energiát minden országban. A civilizáció energiamérőjeként a világ energiafogyasztása nagy jelentőséggel bír az emberi civilizáció társadalmi-gazdasági és politikai szférája szempontjából.
Az olyan intézmények, mint a Nemzetközi Energia Ügynökség (IEA), az Egyesült Államok Energia Információs Hivatala (EIA) és az Európai Környezetvédelmi Ügynökség (EEA) nyilvántartást vezetnek, és rendszeresen közzéteszik az energiaadatokat . A pontosított adatok és a globális energiafogyasztás megértése lehetővé teszi számunkra, hogy azonosítsuk a rendszerszintű trendeket és mintákat, alakítsuk az aktuális energiaproblémákat, és mindenki számára optimális döntéseket hozzunk.
Folyamatos munka folyik az energiahatékonyság és az energiatakarékosság javításán . Növekszik a megújuló energiaforrások szerepe . 2018-ban a megújuló energiaforrások aránya a villamosenergia-termelésben 26%, az atomenergiával együtt 36,1% volt. [3]
| Energiafogyasztás források szerint, PWh [4] | ||||
|---|---|---|---|---|
| Kövület | Nukleáris | Megújítható | Teljes | |
| 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 |
| Változás 2000-2008 | 22.583 | 0,426 | 3.155 | 26.164 |
A G20 -ak energiafogyasztásának növekedése 2%-ra lassult 2011-ben a gazdasági válság miatt . Az elmúlt néhány évben a globális energiakeresletet a növekvő kínai és indiai piacok vezérelték, miközben a fejlett országok gazdasági lassulásokkal, magas olajárakkal és tartós vagy akár csökkent energiafogyasztással küszködtek. [5]
Az IEA (Nemzetközi Energiaügynökség) szerint 1990 és 2008 között az egy főre jutó átlagos energiafogyasztás 10%-kal nőtt, miközben a világ népessége 27%-kal nőtt. A regionális energiafogyasztás is nőtt 1990-ről 2008-ra: a Közel-Keleten - 170%-kal, Kínában - 146%-kal, Indiában - 91%-kal, Afrikában - 70%-kal, Latin-Amerikában - 66%-kal a USA - 20%-kal, az EU-27- ben - 7%-kal és világszerte - 39%-kal.
2008-ban a világ teljes energiafogyasztása 474 EJ ( 474⋅10 18 J = 132 000 TWh) volt, ami 15 TW átlagos energiafogyasztásnak felel meg. [6] Éves megújuló energiafogyasztási potenciál: napenergia 1575 EJ (438 000 TWh), szél 640 EJ (178 000 TWh), geotermikus 5 000 EJ (1 390 000 TWh) h, biomassza - 276 EJ (77 000 TWh), vízenergia (15000 TWh), vízenergia TWh) és az óceáni energia - 1 EJ (280 TWh). [7] [8] [9]
A G20 -országok energiafogyasztása 2010-ben több mint 5%-kal nőtt a 2009-es enyhe csökkenés után. 2009-ben a globális energiafogyasztás -1,1%-kal (130 Mt olajnak felel meg) – 30 év után először esett vissza a gazdasági válság következtében, amely 2009-ben 0,6%-kal csökkentette a globális GDP-t. [tíz]
Az energiafelhasználás csökkenése két ellentétes tendenciának köszönhető: az energiafogyasztás jelentős növekedése több fejlődő országban, különösen Ázsiában (+4%), valamint a fogyasztás 4,7%-os csökkenése az OECD-országokban 2009-ben 2000-re. Észak-Amerikában, Európában és a FÁK-ban 4,5%-kal, 5%-kal, illetve 8,5%-kal csökkent az energiafelhasználás a gazdasági aktivitás lassulása miatt. Kína a világ egyik legnagyobb energiafogyasztójává vált (az összes energia 18%-a), 2009-ben 8%-kal (2008-ban 4%-kal) nőtt. Az olaj továbbra is a legfontosabb energiaforrás 33%-os részesedésével, annak ellenére, hogy részesedése folyamatosan csökken. A szén egyre nagyobb szerepet játszik a világ energiafogyasztásában: 2009-ben a teljes energiafogyasztás 27%-át tette ki.
A legtöbb energiát a termelő országok fogyasztják el, mivel olcsóbb a végtermékek szállítása, mint a nyersanyagok. 2008-ban az export részesedése a teljes energiatermelésből tüzelőanyag-típusonként: olaj - 50% (1.952/3.941 Mt), gáz - 25% (800/3.149 milliárd m³), szén - 14% (793/5.845 Mt) és villamos energia - 1% (269/20 181 TWh). [tizenegy]
A csernobili katasztrófa (1986) után az atomenergiába való beruházások csekélyek voltak.
A fosszilis energiafelhasználás 2000–2008 között erőteljesen nőtt. [12]
2013-ban több mint 1600 milliárd dollárt fektettek be a világ fogyasztóinak ellátásába, ami több mint kétszerese a 2000-es értéknek; 130 milliárd dollárt fektettek be az energiahatékonyság javításába .
A megújuló energia szerepe növekszik : 2000-ben 60 milliárd dollár volt a beruházás, 2011-ben 300 milliárd dollár volt a csúcs, 2013-ban pedig 250 milliárd dollár volt. 1100 milliárd dollárt fektettek be a fosszilis tüzelőanyagok kitermelésébe és szállításába , az olajfinomításba és a fosszilis tüzelőanyagokat használó hőerőművek építésébe (2013) [13] .
Az IEA a Párizsi Megállapodás mintegy 190 országra kiterjedő kötelezettségvállalásainak felülvizsgálata alapján arra számít, hogy 2040-re India, Délkelet-Ázsia és Kína iparosodása miatt a globális energiafogyasztás 30%-kal nő . Ugyanakkor a megújuló energiafelhasználás a leggyorsabb ütemben növekszik, a földgázfogyasztás 50%-kal nő, az olajigény 2040-re tetőzik , a szénfelhasználás pedig nem nő [14] .
| Regionális energiafogyasztás (kWh/fő és PWh) és növekedés 1990–2008 között (%) [15] [16] | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| kWh/fő | Népesség (millió) | Energiafogyasztás (PWh) | |||||||
| 1990 | 2008 | Növekedés | 1990 | 2008 | Növekedés | 1990 | 2008 | Növekedés | |
| USA | 89 021 | 87 216 | – 2% | 250 | 305 | 22% | 22.3 | 26.6 | húsz% |
| EU-27 | 40 240 | 40 821 | egy% | 473 | 499 | 5% | 19.0 | 20.4 | 7% |
| Közel-Kelet | 19 422 | 34 774 | 79% | 132 | 199 | 51% | 2.6 | 6.9 | 170% |
| Kína | 8 839 | 18 608 | 111% | 1 141 | 1 333 | 17% | 10.1 | 24.8 | 146% |
| latin Amerika | 11 281 | 14 421 | 28% | 355 | 462 | harminc% | 4.0 | 6.7 | 66% |
| Afrika | 7.094 | 7 792 | tíz% | 634 | 984 | 55% | 4.5 | 7.7 | 70% |
| India | 4419 | 6 280 | 42% | 850 | 1 140 | 34% | 3.8 | 7.2 | 91% |
| Egyéb* | 25 217 | 23 871 | -5% | 1430 | 1766 | 23% | 36.1 | 42.2 | 17% |
| Az egész világ | 19 422 | 21 283 | tíz% | 5 265 | 6 688 | 27% | 102.3 | 142.3 | 39% |
Forrás: IEA /OECD, Population OECD/World Bank
| |||||||||
A világ energiaforrásainak nagy része a bolygó felszínén lévő napenergia más formákká történő átalakulásából származik. Ennek az energiának egy részét fosszilis energiaforrások formájában megőrizték , egy része közvetlenül vagy közvetve hasznosítható például szél-, nap-, víz- vagy hullámerőművek segítségével. A műholdak által mért energia mennyisége megközelítőleg 1368 W/m² [17] , és az év során 6,9%-kal ingadozik a Földnek a Naptól való eltérő távolsága miatt. A bolygó által kapott napenergia teljes mennyisége körülbelül 89 PW.
A világ fennmaradó nem megújuló energiaforrásaira vonatkozó becslések eltérőek, míg a fennmaradó fosszilis energiaforrások becslések szerint 0,4 IJ (1 IJ = 10 24 J ), a rendelkezésre álló nukleáris energiaforrások, például az urán pedig meghaladja a 2,5 IJ-t. A fosszilis energiaforrások 0,6-3,0 IJ-ra becsülhetők, ha a metán-hidrát -tartalékok szerepelnek a becslésben , feltéve, hogy azok műszakilag rendelkezésre állnak.
A napenergia áramlása a Földre 3,8 IJ / év, ami beárnyékolja az összes nem megújuló energiaforrás tartalékát.
A globális energiatermelés szén-dioxid-kibocsátása 33 gigatonna volt 2018-ban, ami 1,7%-os növekedés az előző évhez képest [18] .
Az IEA 2012-es adatai szerint az éghajlati felmelegedés évente 2°C-ra történő korlátozása egyre nehezebb és költségesebb – ha 2017 előtt nem tesznek semmit, az energiainfrastruktúra már 2017-ben kimeríti az összes megengedett CO2-kibocsátást. [ adatok frissítése ]
Kísérletek aA 450 ppm-es forgatókönyv szerint 2040-ben a megtermelt energia körülbelül 60%-ának megújuló energiaforrásokból kell származnia [19] ; az energiatermelésből származó átlagos kibocsátásnak 80 gramm CO 2 / kWh-ra kell csökkennie (míg 2018-ban ez 475 gramm CO 2 / kWh) [20] .
A globális energiatermelés a végső fogyasztáshoz hasonlóan a különböző veszteségek miatt eltér a világ energiafelhasználásától. Például 2008-ban a világ energiatermelése 143 PWh volt, míg a fogyasztás csak 98 PWh. Az energiaveszteség az energiaforrástól és az alkalmazott technológiáktól függ. A hőerőművek hatásfokának alapvető korlátai vannak, például az atomerőművek mintegy 70%-át veszítik el a környezet felfűtésében, és csak kb. 30%-a alakul át villamos energiává (például 2008- ban a világ összes atomerőműve 8 PWh-t termelt (a teljes termelés kb. 5,8%-a), míg a fogyasztókhoz mindössze 2,7 PWh jutott el).
Az energia különböző formákban és minőségben létezhet . A hőenergia , különösen alacsony hordozóhőmérsékleten, rossz minőségű (csak kis töredékét tudja a hőgép hasznos munkává alakítani ) , míg a villamos energia jó minőségű energia. Körülbelül 3 kWh hőként tárolt energiára van szükség elég magas hőmérsékleten 1 kWh villamos energia előállításához.
Az energia tárolásának és szállításának kényelmét is figyelembe veszik. 2018-ban a vezető szerepet az olaj- és üzemanyag-származékok képviselik. Úgy gondolják, hogy még az EROEI egy alá csökkenésével is folytatódik az olajtermelés / szintézis a könnyű használat miatt.
Az energiafelhasználás gyengén korrelál a GDP -vel és az éghajlattal, de még a legfejlettebb országok, például Japán és Németország között is nagy a különbség, ahol az egy főre jutó 6 kW energiát fogyasztanak, és az Egyesült Államok között, ahol az egy főre jutó 11,4 kW-ot használnak. A fejlődő országokban, különösen a szubtrópusi és trópusi szélességeken, például Indiában az egy főre jutó energiafogyasztás körülbelül 0,7 kW; Banglades minimális energiafogyasztása 0,2 kWh/fő.
Az USA fogyasztja a világ energiájának 25%-át, a világ GDP-jének 22%-át és a világ népességének 4,59%-át. [21] . Az energiafogyasztás legjelentősebb növekedése jelenleg Kínában tapasztalható, amely az elmúlt 25 évben évi 5,5%-kal nőtt ; lakossága (1,3 milliárd fő, a világ népességének 19,6%-a [21] ) fejenként 1,6 kW energiát fogyaszt.
Egy ország energiahatékonyságának egyik mérőszáma az energiaintenzitás , amely azt méri, hogy egy országnak mennyi energiára van szüksége a GDP egy dollárjának előállításához.
2013-ban Szaúd-Arábia , Oroszország és az Egyesült Államok adta a világ olajtermelésének 36,6%-át [22] .
Szaúd-Arábia, Oroszország és Nigéria adták (2012-ben) az olajexport 37 % -át [22] .
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2002-2012-ben az energiafelhasználás növekedésének mintegy fele szénből származott, ami meghaladta az összes megújuló energiaforrás kapacitásnövekedését [24] . 2013-ban a globális termelés évi 9 milliárd tonnával tetőzött [25]
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
| A világ energiafogyasztása a gazdaság ágazatai szerint [29] | ||||
|---|---|---|---|---|
| 2000 | 2008 | 2000 | 2008 | |
| TWh | %* | |||
| Ipar | 21 733 | 27 273 | 26.5 | 27.8 |
| Szállítás | 22 563 | 26 742 | 27.5 | 27.3 |
| Személyes fogyasztás és szolgáltatások | 30 555 | 35 319 | 37.3 | 36.0 |
| Egyéb | 7 119 | 8 688 | 8.7 | 8.9 |
| Teljes* | 81 970 | 98 022 | 100 | 100 |
| Forrás: IEA 2010 | ||||
Az ipari fogyasztók (mezőgazdaság, bányászat, feldolgozóipar, építőipar) a 15 milliárd MWh teljes megtermelt energia mintegy 37%-át fogyasztják. A személy- és haszongépjárművek körülbelül 20%-ot fogyasztanak; a személyes fűtést, világítást és elektromos berendezéseket 11% használja; a kereskedelmi fogyasztás (kereskedelmi épületek világítása, fűtése és hűtése, vízellátás és csatornázás) a teljes energiafogyasztás mintegy 5%-át teszi ki. [harminc]
A világ energiafogyasztásának fennmaradó 27%-a elvész a villamosenergia-termelésben és -szállításban. 2005-ben a világ villamosenergia-fogyasztása mintegy 2 milliárd MWh volt, ennek előállítására mintegy 5 milliárd MWh energiát használtak fel, mivel a meglévő erőművek hatásfoka mintegy 38%. [31] A gáztüzelésű CHP erőművek új generációja lényegesen magasabb, 55%-os hatásfokot ér el. De a világon a hőerőművek leggyakoribb tüzelőanyaga még mindig a szén. [32]
Az Európai Környezetvédelmi Ügynökség (EEA) csak a végső energiafogyasztást veszi figyelembe (azaz nem tartalmazza a villamos energia termelése és átvitele során elveszett energiát), és úgy ítéli meg, hogy a közlekedés a végső energiafogyasztás 31,5%-át, az ipar 27,6%-át, a háztartások 25,9%-át használja fel. a szolgáltató szektor - 11,4%, a mezőgazdaság - 3,7%. [33] Az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának többségéért (79%) az energiafogyasztás felelős, az energiaszektor 31%-áért, a közlekedés 19%-áért, az ipar 13%-áért, a háztartások 9%-áért és a többi 7%-áért. [34]
Miközben az energiahatékonyság egyre fontosabbá válik a közpolitika szempontjából, az Európai Unióban a széntüzelésű erőművek több mint 70%-a 20 évesnél idősebb, és 32-40%-os hatásfokkal üzemel. [35] Az 1990-es évek technológiai fejlesztései az új CHP-erőművek hatékonyságát 40-45%-ra növelték. [35] Az Európai Bizottság szerint azonban ez még mindig elmarad az elérhető legjobb technológiák (BAT) szintjétől, amelyek hatékonysága 46-49%. [35] A gáztüzelésű CHP-erőművek átlagosan 52%-os hatásfokkal rendelkeznek, szemben a BAT 58–59%-ával. A gáz- és olajkazánok átlagosan 36%-os hatásfokkal működnek (az NST 47%-ot biztosít). [35] Az Európai Bizottság ugyanezen értékelése szerint az új, hatékony CHP-erőművek építése és a legtöbb meglévő CHP-erőmű hatékonyságának 2020-ra átlagosan 51,5%-ra történő növelése 15 milliárd m³ éves energiafogyasztást fog csökkenteni. földgáz és 25 millió tonna szén. [35]