Мировое потребление энергии

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Мировой рост потребления энергии[1]
Ежегодное мировое производство электроэнергии (1980–2011).
Энергоёмкость различных экономик График показывает отношения энергопотребления к ВВП данных стран. Данные ВВП скорректированы по ППС 2004 года и инфляцию.[2]

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 (МЭА), Управление энергетической информации США (EIA) и Европейское агентство по окружающей среде (EEA), ведут учет и периодически публикуют данные по энергетике. Уточненные данные и понимание мирового потребления энергии позволяют выявить системные тренды и шаблоны, сформировать текущие вопросы энергетики и принять оптимальные для всех решения.

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. Ископаемое топливо, доминирующий энергоресурс в мире, получило субсидий на 523 млрд долларов в 2011 году, что почти на 30 % больше, чем в 2010 году, и в шесть раз больше субсидий, выделенных на возобновляемые источники энергии.[3]

Потребление ископаемых энергоресурсов сильно выросло в 2000—2008 годах. В октябре 2012 года МЭА отметило, что потребление угля, составившее половину потребления энергии предыдущего десятилетия, растёт быстрее всех возобновляемых источников энергии.[4] После Чернобыльской катастрофы в 1986 году инвестиции в атомную энергетику были небольшими.

Потребление энергии в разрезе источников (ПВт·ч)[5]
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

1ПВт·ч = 1000ТВт·ч = 1015Вт·ч

Тренды[править | править вики-текст]

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.[6]

По данным МЭА с 1990 по 2008 год среднее потребление энергии на душу населения увеличилась 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.[7] 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).[8][9][10]

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.[11]

Сокращение энергопотребления стало результатом двух противоположных тенденций: значительного роста потребления энергии в нескольких развивающихся странах, в частности в Азии (+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 объема.

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% (1 952/3 941 Мт), газа — 25% (800/3 149 млрд м³), каменного угля — 14% (793/5 845 Мт) и электроэнергии — 1% (269/20 181 ТВт·ч).[12]

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 [13] 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 не возобновляемых 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 не возобновляемых энергоресурсов.

Региональное потребление энергии (кВт·ч/душу и ПВт·ч) и рост в 1990–2008 (%)[14][15]
кВт·ч/душу 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%
Источник: МЭА/ОЭСР, Население ОЭСР/Мировой Банк
  • Потребление энергии = кВт·ч/душу * население = ПВт·ч
  • Прочие: Рассчитывается математически, например, включает страны в Азии и Австралию. Потребление энергии различается между прочими странами, например, в Австралии, Японии и Канаде потребление энергии на душу населения выше, чем в Бангладеш и Бирме.

Производство энергии и конечное потребление[править | править вики-текст]

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 всего 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.

На 2008 все АЭС в мире произвели 8 ПВт*ч (около 5.8% от всего производства), тогда как до потребилетей дошло лишь 2,7 ПВт*ч.

Следует помнить, что энергия может существовать в разных формах с различным качеством (Energy quality). Тепловая энергия, особенно при низких температурах носителя имеет низкое качество (лишь небольшая ее 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.

Выбросы[править | править вики-текст]

По странам[править | править вики-текст]

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.

Карта мирового потребления энергии на душу населения, основанная на данных МЭА за 2003 год.
Мировое потребление энергии с 1989 по 1999 год.

США потребляют 25% мировой энергии, имея 22% мирового ВВП и 4,59% населения мира.[16] Наиболее значительный рост потребления энергии в настоящее время приходится на Китай, которое растет на 5,5% в год в последние 25 лет. Его население (1,3 млрд человек, 19,6% населения мира[16]) потребляет энергию в размере 1,6 кВт на душу населения.

Одной из мер эффективности является энергоёмкость, которая показывает какое количество энергии нужно стране, чтобы произвести один доллар ВВП.

Нефть[править | править вики-текст]

В 2011 году на Саудовскую Аравию, Россию и США приходилось 34% мировой добычи нефти. В 2011 году на Саудовскую Аравию, Россию и Нигерию приходилось 36% экспорта нефти.

Топ-10 производителей нефти (Мт)[17]
2005 2008 2009 2010 2011 Доля
2011
1 Саудовская Аравия 519 509 452 471 517 12,9%
2 Россия 470 485 494 502 510 12,7%
3 США 307 300 320 336 346 8,6%
4 Иран 205 214 206 227 215 5,4%
5 Китай 183 190 194 200 203 5,1%
6 Канада 143 155 152 159 169 4,2%
7 ОАЭ nd 136 120 129 149 3,7%
8 Венесуэла 162 137 126 149 148 3,7%
9 Мексика 188 159 146 144 144 3,6%
10 Нигерия 133 nd nd 130 139 3,5%
x Кувейт nd 145 124 nd nd nd
x Норвегия 139 nd nd nd nd nd
Всего 3 923 3 941 3 843 3 973 4 011 100%
Топ-10 62% 62% 61 % 62% 63%
Топ-10 экспортеров нефти (Мт)[17]
2011 Доля
2011
1 Саудовская Аравия 333 17,0%
2 Россия 246 12,5%
3 Нигерия 129 6,6%
4 Иран 126 6,4%
5 ОАЭ 105 5,4%
6 Ирак 94 4,8%
7 Венесуэла 87 4,4%
8 Ангола 84 4,3%
9 Норвегия 78 4,0%
10 Мексика 71 3,6%
x Прочие 609 31,0%
Всего (Мт) 1 962

Уголь[править | править вики-текст]

Топ-10 производителей угля (Мт)[17]
2005 2008 2009 2010 2011 Доля
2011
1 Китай 2 226 2 761 2 971 3 162 3 576 46%
2 США 1 028 1 076 985 997 1 004 13%
3 Индии 430 521 561 571 586 8%
4 Австралия 372 397 399 420 414 5%
5 Индонезия 318 284 301 336 376 5%
6 Россия 222 323 297 324 334 4%
7 ЮАР 315 236 247 255 253 3%
8 Германия nd nd nd nd 189 2%
9 Польша 160 144 135 134 139 2%
10 Казахстан 79 108 101 111 117 2%
11 Колумбия 65 79 73 74 1% nd
Всего 5 878 6 796 6 903 7 229 7 783 100%
Топ-10 89% 87% 88% 88% nd 90%
* включая каменный уголь и бурый уголь
Топ-10 импортеров угля (Мт)[18]
2005 2008 2009 2010 2011
1 Китай 25 nd 114 157 177
2 Япония 178 186 165 187 175
3 Южная Корея 77 100 103 119 129
4 Индия 37 58 66 88 101
5 Тайвань 61 66 60 63 66
6 Германия 38 46 38 45 41
7 Великобритания 44 43 38 26 32
8 Турция nd 19 20 27 24
9 Италия 24 25 19 22 23
10 Малайзия nd nd nd 19 21
x Испания 25 19 16 nd nd
x Франция nd 21 nd nd nd
x США 28 nd nd nd nd
Всего 778 778 819 949 1.002
Топ-10 69% 75% 78% 79% 79%
Доля импорта 16% 13% 14% 15% 13%
* 2005-2010 каменный уголь

Природный газ[править | править вики-текст]

Топ-10 производителей природного газа (млрд м³)[17]
2005 2008 2009 2010 2011 Доля
2011
1 Россия 627 657 589 637 677 20,0%
2 США 517 583 594 613 651 19,2%
3 Канада 187 175 159 160 160 4,7%
4 Катар nd 79 89 121 151 4,5%
5 Иран 84 121 144 145 149 4,4%
6 Норвегия 90 103 106 107 106 3,1%
7 Китай nd 76 90 97 103 3,0%
8 Саудовская Аравия 70 nd nd 82 92 2,7%
9 Индонезия 77 77 76 88 92 2,7%
10 Нидерланды 79 85 79 89 81 2,4%
x Алжир 93 82 81 nd nd nd
x Великобритания 93 nd nd nd nd nd
Всего 2 872 3 149 3 101 3 282 3 388 100%
Топ-10 67% 65% 65% 65% 67%
Топ-10 импортеров природного газа (млрд м³)[17]
2005 2008 2009 2010 2011 Доля
2011
1 Япония 81 95 93 99 116 13,9%
2 Италия 73 77 69 75 70 8,4%
3 Германия 91 79 83 83 68 8,2%
4 США 121 84 76 74 55 6,6%
5 Южная Корея 29 36 33 43 47 5,6%
6 Украина 62 53 38 37 44 5,3%
7 Турция 27 36 35 37 43 5,2%
8 Франция 47 44 45 46 41 4,9%
9 Великобритания nd 26 29 37 37 4,4%
10 Испания 33 39 34 36 34 4,1%
x Нидерланды 23 nd nd nd nd nd
Всего 838 783 749 820 834 100%
Топ-10 70% 73% 71% 69% 67%
Доля импорта 29% 25% 24% 25% 25%

Энергия ветра[править | править вики-текст]

Топ-10 стран
по паспортной ветровой мощности
(2011 год)[19]
Страна Ветровая мощность
(МВт) ǂпредварительные данные
доля
Китай 62 733ǂ 26,3
США 46 919 19,7
Германия 29 060 12,2
Испания 21 674 9,1
Индия 16 084 6,7
Франция 6 800ǂ 2,8
Италия 6 747 2,8
Великобритания 6 540 2,7
Канада 5 265 2,2
Португалия 4 083 1,7
Прочие 32 446 13,8
Всего 238 351 МВт 100%
Топ-10 стран
по производству ветровой энергии
(2010 год)[20]
Страна Производство ветровой
энергии, (ТВт·ч)
Доля
США 95,2 27,6
Китай 55,5 15,9
Испания 43,7 12,7
Германия 36,5 10,6
Индия 20,6 6,0
Великобритания 10,2 3,0
Франция 9,7 2,8
Португалия 9,1 2,6
Италия 8,4 2,5
Канада 8,0 2,3
Прочие 48,5 14,1
Всего 344,8 ТВт·ч 100%

По отраслям экономики[править | править вики-текст]

Мировое потребление энергии по отраслям экономики[21]
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
Источник: МЭА 2010

Промышленные потребители (сельское хозяйство, горнодобывающая промышленность, производство, строительство) потребляют около 37% от всей произведённой энергии в 15 млрд кВт·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.[22]

Оставшиеся 27% мирового потребления энергии теряются при производстве и передаче электроэнергии. В 2005 году мировое потребление электроэнергии составило около 2 млрд кВт·ч, для производства которого было израсходовано около 5 млрд кВт·ч энергии, поскольку эффективность существующих электростанций составляет около 38%.[23] Новое поколение газовых ТЭЦ достигает значительно более высокой эффективности в 55%. Но самым распространенным топливом для ТЭЦ в мире всё равно является уголь.[24]

Европейский Союз[править | править вики-текст]

Европейское агентство по окружающей среде (EEA) учитывает только конечное потребление энергии (т.е. 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%.[25] 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%.[26]

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%.[27] Технологические разработки 1990-х годов позволили повысить эффективность до уровня 40-45% в новых ТЭЦ.[27] Однако, согласно оценке Европейской комиссии это все еще ниже уровня наилучших существующих технологий (НСТ), которые имеют эффективность 46-49%.[27] 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%).[27] 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.[27]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. BP: Statistical Review of World Energy, Workbook (xlsx), London, 2012
  2. 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). Проверено 3 апреля 2007. Архивировано из первоисточника 19 мая 2013.
  3. IEA World Energy Outlook 2012 Executive Summary
  4. World energy outlook 2012 (IEA)
  5. Eenergiläget in Sweden 2011 figure 49 and 53
  6. Global Energy Statistics 2012, Enerdata Publication
  7. Energy – Consumption'!A1 Consumption by fuel, 1965–2008 (XLS). Statistical Review of World Energy 2009, BP (31 July 2006). Проверено 24 октября 2009.
  8. World Energy Assessment (WEA). UNDP, New York
  9. 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. Retrieved 6 July 2008, from http://www.iiiee.lu.se/C1256B88002B16EB/$webAll/02DAE4E6199783A9C1256E29004E1250?OpenDocument.
  10. de Vries BJM, van Vuuren DP, Hoogwijk MM (2007). «Renewable energy sources: Their global potential for the first-half of the 21st century at a global level: An integrated approach». Energy Policy 35: 2590–2610.
  11. Global Energy Review in 2011, Enerdata Publication
  12. IEA Key energy statistics 2010 and IEA Key energy statistics 2009 oil page 11, gas p.13, hard coal (excluding brown coal) p. 15 and electricity p. 27
  13. Solar Radiation and Climate Experiment(недоступная ссылка — история). National Aeronautics and Space Administration. Проверено 21 декабря 2011. Архивировано из первоисточника 22 октября 2011.
  14. Energy in Sweden 2010, Facts and figures Table 55 Regional energy use, 1990 and 2008 (kWh per capita)
  15. IEA Key energy statistics 2010 Population page 48 forward
  16. 1 2 World Population Prospects(недоступная ссылка — история). United Nations. Проверено 7 февраля 2011. Архивировано из первоисточника 30 июня 2010.
  17. 1 2 3 4 5 IEA Key World Energy Statistics 2012, 2011, 2010, 2009, 2006 IEA October, crude oil p.11, coal p. 13 gas p. 15
  18. IEA Key World Energy Statistics 2011, 2010, 2009, 2006 IEA October, crude oil p.11, coal p. 13 gas p. 15
  19. GWEC Global Wind Statistics 2011 (PDF). Global Wind Energy Commission. Проверено 15 марта 2012. Архивировано из первоисточника 19 мая 2013.
  20. 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. Проверено 29 марта 2012. Архивировано из первоисточника 19 мая 2013.
  21. Energy in Sweden 2010, Facts and figures Table 56 Total world energy use per sector 1990–2008 (TWh)
  22. International Energy Outlook 2007. United States Department of Energy, Washington, DC. Проверено 6 июня 2007. Архивировано из первоисточника 19 мая 2013.
  23. Energy efficiency measures and technological improvements.(недоступная ссылка — история). e8.org. Проверено 21 января 2007. Архивировано из первоисточника 8 июля 2006. Article by group of ten leading electricity companies
  24. Coal Facts 2006 Edition (PDF). World Coal Institute (September 2006). Проверено 8 апреля 2007. Архивировано из первоисточника 19 мая 2013.
  25. European Environmental Agency. Final energy consumption by sector in the EU-27, 1990–2006. Retrieved 11 October 2011 19:39
  26. Eva Hoos European Commission 2011. A new Directive on Energy Efficiency. Retrieved 11 October 2011 19:41.
  27. 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. p. 106 Retrieved 11 October 2011 19:01

См. также[править | править вики-текст]