Мировое потребление энергии

редактировать

Мировое потребление энергии (данные за 2015 год). Каждые 10 000 ТВтч / год соответствуют среднему значению около 1,14 ТВт.

Мировое общее потребление первичной энергии по видам топлива в 2018 году

Уголь (27%) Природный газ (24%) Гидроэнергетика (возобновляемые источники ) (7%) Атомная промышленность (4%) Нефть (34%) Прочие (возобновляемые источники ) (4%)

Мировое потребление энергии - это общая энергия производится и используется всей человеческой цивилизацией. Обычно измеряемый ежегодно, он включает в себя всю энергию, получаемую от каждого источника энергии, используемого для целей человечества в каждом промышленном и технологическом секторе во всех странах. Он не включает энергию от пищевых продуктов, и степень, в которой было учтено прямое сжигание биомассы, плохо документирована. Мировое потребление энергии, являясь метрикой источника энергии цивилизации, имеет глубокие последствия для социально-экономической и политической сферы человечества.

Такие организации, как Международное энергетическое агентство (МЭА), Управление по энергетической информации США (EIA) и Европейское агентство по окружающей среде ( EEA) периодически регистрируют и публикуют данные об энергии. Более точные 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 первичного энергоснабжения (TPES), 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 потребления энергии. Однако TPES игнорирует эффективность преобразования, преувеличивая формы энергии с низкой эффективностью преобразования (например, уголь, газ и ядерная энергия ) и недооценивая формы, уже учтенные в преобразованных формах (например, фотоэлектрическая энергия или гидроэнергетика ). По оценкам МЭА, в 2013 году общий объем первичной энергии (ОППЭ) составлял 157,5 петаватт-часов или 1,575 × 10 Втч (157,5 тыс. ТВтч ; 5,67 × 10 J ; 13,54 млрд тн ) или около 18 ТВт-лет. 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. Возобновляемые источники энергии росли 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 примерно 29% от общего мирового потребления первичной энергии в 2015 году до 27% в 2017 году, а возобновляемые источники энергии, не связанные с гидроэнергетикой, выросли примерно до 4% с 2%.

В 2011 году расходы на энергию составили более 6 триллионов долларов США, или около 10% мирового валового внутреннего продукта (ВВП). Европа тратит около четверти мировых затрат на энергию, Северная Америка - около 20%, а Япония - 6%.

Содержание
  • 1 Обзор
    • 1.1 Энергоснабжение, потребление и электричество
    • 1.2 Производство электроэнергии
    • 1.3 Тенденции
    • 1.4 Выбросы
  • 2 По источникам
    • 2.1 Ископаемое топливо
      • 2.1.1 Уголь
      • 2.1.2 Нефть
      • 2.1.3 Природный газ
    • 2.2 Атомная энергетика
    • 2.3 Возобновляемые источники энергии
      • 2.3.1 Гидроэнергия
      • 2.3.2 Морская энергия
      • 2.3.3 Ветер
      • 2.3.4 Солнечная энергия
      • 2.3.5 Геотермальная энергия
      • 2.3.6 Биоэнергия
  • 3 По стране
    • 3.1 Нефть
    • 3.2 Уголь
    • 3.3 Природный газ
    • 3.4 Ветровая энергия
  • 4 По секторам
    • 4.1 Европейский Союз
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Обзор

Энергоснабжение, потребление и электричество

Ключевые показатели (ТВтч )
ГодПервичная энергия. поставка ( ОППЭ )Конечная энергия. потреблениеЭлектроэнергия. выработкаСсылка
197371 013. (6 106 млн т н.э.)54,335. (4672 млн т.н.э.)6,129
1990102,56911,821
2000117,68715,395
2010147,899. (12,717 млн. Тнэ)100,914. (8,677 млн. Т.н.э.)21 431
2011152 504. (13,113 млн. Т.н.э.)103,716. (8,918 млн. Т.н.э.)22,126
2012155,505. (13,371 млн. Т.н.э.)104 426. (8 979 млн т н.э.)22 668
2013157 482. (13 541 млн т н.э.)108 171. (9 301 млн т н.э.)23 322
2014155 481. (13 369 млн. Т.н.э.)109 613. (9 425 млн. Т.н.э.)23,816
2015158 715. (13 647 млн. 452>2017162 494. (13 972 Мтнэ)113 009. (9 717 Мтнэ)25 606
преобразовано из Мтнэ в ТВтч (1 Мтнэ = 11,63 ТВтч). и из Quad BTU в TWh (1 Quad BTU = 293,07 TWh)

Мировой общий объем первичной энергии (TPES), или «первичная энергия» отличается от мирового конечное потребление энергии, потому что большая часть энергии, которая приобретается людьми, теряется в виде других форм энергии в процессе ее очистки i в пригодные для использования формы энергии и ее транспортировку 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 существуют разные качества энергии. Тепло, особенно при относительно низкой температуре, - это энергия низкого качества, тогда как 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, например, из-за сопротивления в линиях электропередач.

В 2014 году мировое предложение первичной энергии составило 155 481 тераватт-час (ТВтч) или 13 541 миллион тонн нефтяного эквивалента (Мтнэ), в то время как мировое конечное потребление энергии составило 109 613 ТВт-час или около На 29,5% меньше общего предложения. 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.

2018 Мировое производство электроэнергии (26700 ТВтч) по источникам (МЭА, 2019)

Уголь (38%) Газ (23%) Гидроэнергетика и прочее (19%) Ядерная энергия (10%) Солнечная энергия и ветер (7%) Нефть (3%)

США Управление энергетической информации (EIA) регулярно публикует отчет о мировом потреблении большинства видов первичных энергоресурсов. В 2013 году мировое потребление энергии составило 5,67 × 10 джоулей, или 157 481 ТВтч. Согласно 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 было потреблено примерно 22% мировой энергии. 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

Общий объем потребленной электроэнергии в мире составил 19 504 ТВтч в 2013 г., 16 503 ТВт-ч в 2008 году, 15 105 ТВт-ч в 2005 году и 12 116 ТВт-ч в 2000 году. К концу 2014 года общая установленная электрическая мощность во всем мире составила почти 6,14 TW (миллион МВт), который включает только генерацию, подключенную к местным электрическим сетям. Кроме того, существует неизвестное количество тепла и электроэнергии, потребляемой изолированными деревнями и промышленными предприятиями вне сети. В 2014 году доля мирового потребления энергии для производства электроэнергии с разбивкой по источникам составляла 41%, природный газ - 22%, атомная энергия - 11%, гидроэнергетика - 16%, другие источники (солнечные, ветровые, геотермальные, 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. Эта цифра 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 в промышленных процессах.

В 2016 году вся мировая энергия была получена из 80% ископаемого топлива, 10% биотоплива, 5% ядерной энергии и 5% возобновляемых источников (гидро-, ветровая, солнечная, геотермальная). Только 18% этой 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 от 2009 г., направленных на увеличение 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 проведенная Программой развития Организации Объединенных Наций Оценка мировой энергетики в 2000 году, в которой было выявлено множество проблем, которые человечеству придется 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 течение этого периода 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 за этот период.

Тенденции

Мировое потребление первичной энергии в квадриллионах Британские тепловые единицы Энергоемкость в разных странах: На графике показано соотношение между использованием энергии и ВВП для выбранных стран. ВВП основан на паритете покупательной способности 2004 г. и в долларах 2000 г. с поправкой на инфляцию. ВВП и потребление энергии в Японии, 1958–2000 гг.: Данные показывают корреляцию между ВВП и потреблением энергии; однако это также показывает, что эту ссылку можно разорвать. После нефтяных потрясений 1973 и 1979 годов потребление энергии застопорилось, в то время как ВВП Японии продолжал расти, после 1985 года под влиянием тогдашней намного более дешевой нефти потребление энергии вернулось к своему историческому отношению к ВВП.

Рост потребления энергии в G20 замедлилась до 2% в 2011 году после сильного роста в 2010 году. Экономический кризис во многом является причиной этого медленного роста. 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 застойной экономикой, высокими ценами на нефть, что приводит к стабильному или сокращающемуся потреблению энергии.

Согласно данным МЭА с 1990 по 2008 год, среднее потребление энергии на человека увеличилось на 10%, а 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%, США 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 (ТВтч ) или 474 эксаджоулей (ЭДж). В 2012 году спрос на первичную энергию увеличился до 158 000 ТВт-ч (567 ЭДж).

Производство и использование электронных устройств, трафика и хранения данных растет на 9% в год и, как ожидается, будет использовать 3,3% мировой электроэнергии. предложение в 2020 г. (против 1,9% в 2013 г.). В 2017 году дата-центры потребляли 19% мирового потребления цифровой энергии. Интернет-трафик увеличивается на 25% в год, а это означает, что количество центров обработки данных увеличивается очень быстро, резко увеличивая потребление энергии.

Потребление энергии в G20 увеличилось более чем на 5% в 2010 году. после небольшого спада 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 финансовых и экономический кризис, который привел к сокращению мирового ВВП на 0,6% в 2009 году.

Эта эволюция является результатом двух противоположных тенденций: рост потребления энергии оставался высокими в нескольких развивающихся странах, особенно в Азии (+ 4%). Напротив, в 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 сокращалась. Роль угля в мировом потреблении энергии возрастает: в 2009 году на его долю приходилось 27% от общего объема.

Большая часть энергии используется в стране происхождения, поскольку транспортировка конечной продукции дешевле, 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 разного 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, при этом оставшееся ископаемое топливо в сумме составляет примерно 0,4 йоттаджоуля (ЙДж) или 4 × 10 джоулей, а доступное ядерное топливо, такое как уран, превышает 2,5 ЙДж. Диапазон ископаемых видов топлива составляет от 0,6 до 3 ЙДж, если оценки запасов клатратов метана являются точными и 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 становится все труднее и дороже с каждым годом. Если не предпринять никаких действий до 2017 года, выбросы CO 2 будут заблокированы энергетической инфраструктурой, существующей в 2017 году. Ископаемые виды топлива преобладают в глобальном энергетическом балансе, поддерживаемые 523 миллиардами долларов субсидии в 2011 году, что почти на 30% больше, чем в 2010 году, и в шесть раз больше, чем субсидии на возобновляемые источники энергии.

Региональное потребление энергии (кВтч на душу населения и ТВтч) и рост в 1990–2008 годах (%)
кВтч / на душу населенияНаселение (млн)Энергопотребление (1000 ТВтч )
Регион19902008Рост19902008Рост19902008Рост
США89,02187,216−2%25030522%22,326,620%
Европейский Союз 40,24040,8211%4734995%19,020,47%
Ближний Восток19,42234,77479%13219951%2,66,9170%
Китай8,83918,608111%11411,33317%10,124,8146%
Латинская Америка11,28114,42128%35546230%4,06,766%
Африка7,0947,79210%63498455%4,57,770%
Индия4,419628042%850114034%3,87,291%
Другие *25,21723,871nd1,4301,76623%36.142.217%
Мир19,42221,28310%5265668827%102,3142,339%
Источник: МЭА / ОЭСР, Население ОЭСР / Всемирный банк
  • Энергопотребление = кВтч / на душу населения * млрд. На душу населения (население n) = 1 ТВтч
  • Прочие: рассчитано математически, включая, например, страны Азии и Австралии. Использование энергии варьируется между «другими странами»: например. в Австралии, Японии или Канаде на душу населения используется больше энергии, чем в Бангладеш или Бирме.

Выбросы

Глобальное потепление выбросы в результате производства энергии являются экологической проблемой. Усилия по решению этой проблемы включают Киотский протокол (1997 г.) и Парижское соглашение (2015 г.), международные правительственные соглашения, направленные на сокращение вредного воздействия на климат, которые ряд стран подписали. 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 составит 10 миллиардов человек в 2050 году. Через 40 лет., это в среднем уменьшается на 2% каждый год. В 2011 году выбросы от производства энергии продолжали расти, несмотря на единодушие по основной проблеме. Гипотетически, согласно Роберту Энгельману (Институт всемирного наблюдения), чтобы предотвратить коллапс, человеческая цивилизация должна прекратить увеличивать выбросы в течение десятилетия, независимо от экономики или населения (2009).

Парниковые газы - это не единственные выбросы при производстве и потреблении энергии. Большое количество твердых загрязнителей, таких как оксиды серы (SO x), оксиды азота (NO x) и ые частицы (ТЧ) производятся при сжигании ископаемого топлива и биомассы; по организации Всемирной здравоохранения, причиной 7 миллионов преждевременных смертей ежегодно загрязнение воздуха. Биомасса сжигание является источником этого газа. Помимо загрязнения воздуха, как сжигание ископаемого топлива, большая часть биомассы имеет высокие выбросы CO 2.

По источнику

Общее количество первичной энергии составляет 13 972 Мтнэ по источнику в 2017 г. (IEA, 2019)

Нефть (32,0%) Уголь / торф / сланцы (27,1%) Природный газ (22,2%) Биотопливо и отходы (9,5 %) Гидроэлектроэнергия (2,5%) Другое (возобновляемые источники ) (1,8%) Ядерная энергия (4,9%)

Ископаемое топливо

В двадцатом использовании ископаемого топлива увеличилось в двадцать раз. В период с 1980 по 2006 год ежегодные темпы роста в мире составляли 2%. Согласно оценке энергетической информации США за 2006 г., общее потребление в 2004 г. было разделено на 471,8 ЭДж, как показано в таблице выше, при этом ископаемое топливо обеспечивает 86% мировой энергии:

Уголь

В 2000 году 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. Отличие от роста потребления угля в Китае ~ 70%, мировое использование угля увеличилось на 48% с 2000 по 2009 год. На практике большая часть этого произошел в Китае, а другие страны Азии. Потребление энергии в Китае в основном связано с промышленным сектором, большая часть которого приходится на потребление угля.

Мировая годовая добыча угля увеличилась на 1 905 млн тонн или 32% за 6 лет в 2011 году по сравнению с 2005 годом, из более 70% было в Китае и 8% в Индии. Добыча угля составила в 2011 г. 7 783 млн т, а в 2009 г. - 6 903 млн т, что увеличивает добычу на 12,7% за два года.

Доказанные и экономически извлекаемые мировые запасы угля хватило бы примерно на 150 лет, как в 2008 г., добыча и потребление угля продолжаются такими же темпами, как в 2008 г.. Это намного больше, чем нужно для необратимой климатической катастрофы. Углекислого газа углекислого газа в мире. По словам Джеймса Хансена, важнейшими важными аспектами преодоления климатического кризиса, выделяет выбросы CO 2 от угля. Индонезия и Австралия вместе экспортировала 57,1% мирового экспорта угля в 2011 году. Китай, Япония, Южная Корея, Индия и Тайвань имели 65% всего мирового импорта угля в 2011 году.

Региональные поставки угля (ТВтч) доля 2010 г. (%) и доля изменения 2000–2010 гг.
Регион200020082009 *2010 *% *Изменение. 2000–2009 *
Северная Америка6,6546,7406,3756,47016%-1,2%
Азия искл. Китай5,0137,4857,3707,80619%18,9%
Китай7,31816,43718,44919,92848%85,5%
ЕС3,7003,4993,1353,1378%−3,8%
Африка1,0491,2131,2881,1093%0,4%
Россия1,3871,3599941,0913%−2,0%
Прочие1,4851,7631,7271,8124%2,2%
Всего26,60738,49739,34041,354100%47,9%
Источник: МЭА, * в 2009 г., 2010 г. BP. * Изменение 2000–2009 гг.: Доля региона в мире изменилась на +12 733 ТВтч с 2000 по 2009 год
10 лучших экспортеров угля ( млн т)
МестоСтрана20102011Доля. % 20112012
1Индонезия 16230929,7%383
2Австралия 29828527,4%302
3Россия 89999,5%103
4US 57858,2%106
5Колумбия 68767.3%82
6Южная Африка 68706,7%72
7Казахстан 33343,3%32
8Канада 24242.3%25
9Вьетнам 21232,2%18
10Монголия 17222,1%22
xПрочие19141,3%
Всего (млн т)85610411,168
Первая десятка97,8%98,7%

Нефть

На угле промышленная революция 18-19 веков. Создание автомобилей, самолетов и повсеместного использования электроэнергии нефть доминирующим топливом в двадцатом веке. Росту нефти как лучшего ископаемого топлива способствовало неуклонное падение цен с 1920 по 1973 год. После нефтяных потрясений 1973 и 1979, во время которых цена на нефть выросла с От 5 до 45 долларов за баррель произошел отход от нефти. Уголь, природный газ и атомная энергия стали предпочтительными видами топлива для производства электроэнергии, а меры по сбережению энергии повысили эффективность использования энергии. В США средний автомобиль более чем удвоил количество миль на галлон. Япония, на которую повлияли нефтяные потрясения, добилась впечатляющих улучшений и самая высокая энергоэффективность 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.

Природный газ

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

Региональные поставки газа (ТВтч) и доля в 2010 г. (%)
Земля2000200820092010%
Северная Америка7,6217,7798,8398,92527%
Азия искл. Китай2,7444,0744,3484,79914%
Китай 2708251,0151,1413%
EU 4,5745,1074,9675,15516%
Африка 6129741,4551,0993%
Россия 37094,2594,2094,33513%
Латинская Америка1,0081,357958ndnd
Прочие3,7745,7456,0477,78523 %
Итого24,31230,13431,83733,240100%
Источник: IEA, в 2009 г. г., 2010 BP

Атомная энергетика

По состоянию на 1 июля 2016 года в мире насчитывалось 444 действующих энергосетевых ядерных реакторов деления, еще 62 строились.

Годовая выработка ядерной энергии с 2007 г. наблюдается небольшая тенденция к снижению, снизившись на 1,8% в 2009 г. до 2558 ТВтч и еще на 1,6% в 2011 г. до 2518 ТВтч, несмотря на увеличение производства из стран мира, это увеличение было более чем компенсировано снижением в Германии и Японии. В 2011 году ядерная энергетика удовлетворила 11,7% мирового спроса на электроэнергию. Источник: МЭА / ОЭСР.

Хотя все коммерческие реакторы сегодня используют энергию ядерного деления, есть планы использовать ядерный синтез энергию для электростанций будущего. Существуют или строятся несколько международных экспериментов с ядерными термоядерными реакторами, в том числе ИТЭР.

Возобновляемая энергия

Сильная общественная поддержка возобновляемых источников энергии во всем мире в 2011 году

Возобновляемая энергия обычно определяет как энергия, которая поступает из ресурсов, которые истощаются при их использовании, таких как солнечный свет, ветер, дождь, приливы, волны и геотермальное тепло. Возляемые источники энергии постепенно используют традиционные виды топлива в четырех различных областях: производство электроэнергии, горячая вода / обогрев помещений, моторное топливо и сельские (внесетевые) энергетические услуги.

Согласно отчету REN21 за 2019 год доля возобновляемых источников энергии в мировом потреблении энергии составляет 18,1%, а в производстве электроэнергии - 26%. в 2017 и 2018 годах соответственно. Это потребление энергии делится на 7,5%, приходящееся 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 технологии возобновляемых источников энергии составили более 289 миллиардов долларов США в 2018 году, при этом такие страны, как Китай и США, вложили значительные средства в ветроэнергетику, гидроэнергетику, солнечную энергию и биотопливо. Возобновляемые источники энергии существуют на географических географических территориях, в отличие от других источников энергии, которые сосредоточены в ограниченных странах. Быстрое внедрение возобновляемых источников энергии и энергоэффективность приводит к <объединения энергетической безопасности, смягчению последствий изменения климата и экономическим выгодам. Международные опросы общественного мнения находят решающую поддержку продвижению возобновляемых источников энергии, таких как солнечная энергия и энергия ветра. На национальном уровне по меньшей мере 30 стран мира уже возобновляемые источники энергии, на которые приходится более 20 процентов энергоснабжения. Согласно прогнозам национальных рынков возобновляемых источников энергии продолжают расти в ближайшее десятилетие и в последующие годы.

В следующей таблице показано увеличение мощности паспортной и коэффициентов мощности в этом диапазоне от 11% для солнечной энергии до 40% для гидроэнергетики.

Отдельные глобальные показатели возобновляемой энергетики20082009201020112012201320142015201620172018
Инвестиции в новые возобновляемые мощности (ежегодно) (10 долларов США)182178237279256232270285241279289
Мощность возобновляемой энергии (существующая) (ГВт)1,1401,2301,3201,3601,4701,5781,7121,8492,0172,1952,378
Мощность гидроэнергетики (существующая) (ГВт)8859159459709901,0181,0551,0641,0961,1141,132
Ветровая энергия мощность (существующая) (ГВт)121159198238283319370433487539591
Солнечная фотоэлектрическая мощность (подключенная к сети) (ГВт)16234070100138177227303402505
Солнечная горячая вода мощность (существующая) (ГВтт)130160185232255373406435456472480
Производство этанола (годовое) (10 литров)677686868387949898106112
Производство биодизеля (годовое) (10 литров)1217,818,521,422,52629,730303134
Страны с целевыми показателями политики. для использования возобновляемых источников энергии798998118138144164173176179169
Источник: Сеть политики в области возобновляемых источников энергии для 21-го века (REN21 ) - Глобальный отчет о состоянии
Возобновляемая энергия 2000 -2013 (ТВтч)
200020102013
Северная Америка1,9732,2372,443
EU1,2042,0932,428
Россия245239271
Китай2,6133,3743,847
Азия (-Китай)4,1474,9965,361
Африка2,9663,9304,304
Латинская Америка1 5022,1272,242
Другое567670738
Всего возобновляемых15,23719,71121,685
Общая энергия116,958148,736157,485
Поделиться13,0%13,3%13,8%
Итого невозобновляемые101721129,025135,800

С 2000 по 2013 год общая возобновляемая энергия Использование увеличилось на 6 450 ТВтч, а общее потребление энергии на 40 500 ТВтч.

Гидро

Гидроэлектроэнергия - 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% всей электроэнергии из возобновляемых источников, и этот показатель продолжает расти быстрыми темпами, наблюдавшимися в период с 2003 по 2009 год. Гидроэнергетика производится в 150 странах, при этом Азиатско-Тихоокеанский регион производит 32 процента мировой электроэнергии. гидроэнергетика в 2010 году. 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 действуют три гидроэлектростанции мощностью более 10 ГВт: плотина Три ущелья в Китае, плотина Итайпу в Бразилии и плотина Гури в Венесуэле. Девять из мировых 10 ведущих производителей электроэнергии из возобновляемых источников в основном являются гидроэлектростанциями, один - ветряным.

Морская энергия

Морская энергия, также известная как энергия океана и морская и гидрокинетическая энергия (MHK), включает в себя приливную и волновую мощность и является относительно новый сектор возобновляемой энергии, большинство проектов все еще находится на пилотной стадии, но теоретический потенциал эквивалентен 4–18 Мтнэ. Разработка MHK в США и международных водах включает проекты, использующие такие устройства, как преобразователи энергии волн на открытых прибрежных территориях со значительными волнами, приливные турбины, размещенные в прибрежных и устьевых районах, внутрипоточные турбины в быстро движущихся реки, турбины океанских течений в районах сильных морских течений и преобразователи тепловой энергии океана в глубоких тропических водах.

Ветер

Ветроэнергетика растет со скоростью 17% ежегодно, с мировой установленной мощностью 432,883 мегаватт (МВт) на конец 2015 года, и она широко используется в Европе, Азия и США. Несколько стран 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 Испания, 14% в Ирландии и 9% в Германии в 2010 году. По состоянию на 2011 год 83 страны по всему миру использовали энергию ветра на коммерческой основе. Продолжая уверенный рост, к 2016 году ветер генерировал 3% мировой энергии ежегодно.

Солнечная

Солнечная энергия, лучистый свет и тепло от солнце, используется людьми с древних времен с использованием ряда постоянно развивающихся технологий. Технологии солнечной энергетики включают солнечное отопление, солнечную фотоэлектрическую энергию, концентрированную солнечную энергию и солнечную архитектуру, которые могут внести значительный вклад в решение некоторых из самые неотложные проблемы, с которыми сейчас сталкивается мир. Международное энергетическое агентство прогнозировало, что солнечная энергия может обеспечить «треть глобального конечного спроса на энергию после 2060 года, в то время как выбросы CO 2 будут сокращены до очень низкого уровня». Солнечные технологии широко характеризуются как пассивное солнечное или активное солнечное в зависимости от того, как они захватывают, 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, в которых естественным образом циркулирует воздух. С 2012 по 2016 год солнечные мощности утроились и теперь обеспечивают 1,3% мировой энергии.

Геотермальная энергия

Геотермальная энергия коммерчески используется 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 мировая мощность составляла 10 ГВт электроэнергии и 28 ГВт прямой публикации, включая извлечение геотермальными тепловыми насосами. Тепловые насосы небольшие и широко распространены, поэтому оценки их общей мощности неопределенны и составляют до 100 ГВт. Было подсчитано, что в 2015 году геотермальные тепловые насосы имели общую мощность около 50 ГВт, производя около 455 петаджоулей (126 ТВтч.) В год.

Биоэнергетика

До начала девятнадцатого века биомасса была преобладающим топливом, сегодня она составляет лишь небольшую долю 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 потребление энергии из биомассы составило около 264 ГВт. Использование костров из биомассы для приготовления пищи. Мировое производство биоэтанола увеличилось на 8% в 2005 году и достигло 33 гигалитров (8,7 × 10 галлонов США ), большая часть прироста на Соединенные Штаты, доведя его до уровня потребления в Бразилии. Биодизель увеличился на 85% до 3,9 гигалитра (1,0 × 10 галлонов США), что сделало его самым быстрорастущим возобновляемым источником энергии в 2005 году. Более 50% производится в Германии.

По странам

Общее мировое конечное потребление 9717 Мтнэ по регионам в 2017 году (МЭА, 2019)

ОЭСР (38,2%) Средний Восток (5,1%) Евразия, не входящая в ОЭСР (7,5%) Китай (20,6%) Остальная Азия (13,5%) Америка, не входящая в ОЭСР (4,8%) Африка ( 6,1%) Международные авиационные и морские бункеры (4,2%) 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 самыми высокоразвитыми странами, такими как Япония и Германия с уровнем энергопотребления 6 кВт на человека и США с показателем энергопотребления 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, при этом доля мирового ВВП составляет 22%, а доля мирового населения - 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% мирового населения) потребляет энергию из расчета 1,6 кВт на человека.

Одним из показателей эффективности является энергоемкость. Это мера количества энергии, которое требуется 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.)

Нефть

Саудовская Аравия, Россия и США с учетом на Саудовскую Аравию, Россию и Нигерию пришлось 36% экспорта нефти в 2011 году.

Топ-10 нефти производителей (млн т)
МестоСтрана20052008200920102011Доля%. 20112012
1Саудовская Аравия 51950945247151712,9 %544
2Россия 47048549450251012,7%520
3США 3073003203363468,6%387
4Иран 2052142062272155.4%186
5Китай 1831901942002035,1%206
6Канада 14 31551521591694,2%182
7ОАЭ nd1361201291493,7%163
8Венесуэла 1621371261491483,7%162
9Мексика 1881591461441443.6%nd
10Нигерия 133ndnd1301393,5%nd
xКувейт nd145124ndndnd152
xИрак ndnd114140ndnd148
xНорвегия 139ndndndndndnd
Всего3,9233,9413,8433,9734,011100%
Первая десятка62%62%61%62%63%
10 крупнейших экспортеров нефти (млн тонн)
МестоСтрана2011Доля%. 20112012
1Саудовская Аравия 33317,0%
2Россия 24612,5%
3Нигерия 1296,6%
4Иран 1266,4%
5ОАЭ 1055,4%
6Ирак 944,8%
7Венесуэла 874,4%
8Ангола 844,3%
9Норвегия 784,0%
10Мексика 713,6%
xПрочие60931,0%
Всего (млн т)1,962

Уголь

Уголь составил 27% мирового потребления энергии в 2019 году, но его вытесняют природный газ и возобновляемые источники энергии.

Природный газ

Топ-10 производителей природного газа (млрд куб. м)
МестоСтрана20052008200920102011Доля%. 2011
1Россия 62765758963767720,0%
2US 51758359461365119,2%
3Канада 1871751591601604,7%
4Катар nd79891211514,5%
5Иран 841211441451494,4%
6Норвегия 901031061071063,1%
7Китай nd7690971033,0%
8Саудовская Аравия 70ndnd82922,7%
9Индонезия 77777688922,7%
10Нидерланды 79857989812,4%
xАлжир 938281ndndnd
xUK 93ndndndndnd
Всего2,8723,1493,1013,282100%3,388
Первая десятка67%65 %65%65%67%
млрд куб. М = млрд куб. М
10 крупнейших импортеров природного газа (млрд куб. М)
МестоСтрана20052008200920102011Доля%. 2011
1Япония 8195939911613,9%
2Италия 73776975708,4%
3Германия 91798383688,2%
4US 121847674556,6%
5Южная Корея 29363343475,6%
6Украина 62533837445,3%
7Турция 27363537435,2%
8Франция 47444546414,9%
9UK nd262937374,4%
10Испания 33393436344,1%
xНидерланды 23ndndndndnd
Всего838783749820834100%
Первая десятка70%73%71%69%67%
Импорт продукции29%25%24%25%25%
млрд куб. М = миллиард кубометров

Ветровая энергия

Первая 10 стран. по паспортной табличке мощности ветровой энергии. (на конец 2011 года)
СтранаВетровая мощность 2011 года. (MW ) предварительная% мирового общегоМощность ветроэнергетики 2019. (MW )% от общемирового показателя
Китай 62,73326,3236,40236,3
США 46,91919,7105,46616,2
Германия 29,06012,261,4069,4
Испания 21,6749,1n/aн / д
Индия 16,0846,737,5065,7
Франция 6,8002,816,6452,6
Италия 6,7472,8н / дн / д
Соединенное Королевство 6,5402,723,3403,6
Канада 5,2652,213,4132,1
Португалия 4,0831,7н / дн / д
(остальной мир )32,44613,8156,37524,1
Всего в мире238,351 МВт100%650,557 МВт100%
10 ведущих стран. по производству ветровой электроэнергии. (итоги 2010 г.)
СтранаПроизводство ветроэнергетики. (ТВтч )% от общемирового объема
США95,227,6
Китай55,515,9
Испания43,712,7
Германия36,510,6
Индия20,66,0
Соединенное Королевство10,23,0
Франция9,72,8
Португалия9,12,6
Италия8,42,5
Канада8,02,3
(остальной мир)48,514,1
Всего в мире344,8 ТВтч100%
По секторам

Общее конечное потребление в мире: 119,8 PWh по секторам в 2012 году

Жилой сектор (13%) Коммерческий (7%) Промышленный (54%) Транспорт (26%)
Мировое потребление энергии по секторам, 2012
Сектор10Британские тепловые единицы Петаватт -часы%
Жилой сектор5 3,015,513
Коммерческий29,38,67
Промышленный222,365,154
Транспорт104,230,526
Итого *408,9119,8100
Источник: Министерство энергетики США. PWh от 0,293, умноженное на столбец Btu.. Числа - это конечное потребление энергии.. Округленные проценты

В таблице справа показано количество энергии, потребленной во всем мире в 2012 году по четырем секторам, согласно Energy Управление информации Министерства энергетики США :

  • Жилой сектор (отопление, освещение и бытовые приборы)
  • Коммерческий (освещение, отопление и охлаждение коммерческих зданий, а также предоставление услуг водоснабжения и канализации)
  • Промышленные пользователи (сельское хозяйство, горнодобывающая промышленность, производство и строительство)
  • Транспорт (пассажирский, грузовой и трубопроводный)

Из общего количества 120 ПВтч (120 × 10 Втч ) было потреблено 19,4 электроэнергии, но для производства этой электроэнергии потребовалось 61,7 ПВтч. Таким образом, общее потребление энергии составило около 160 ПВтч (примерно 550 × 10 БТЕ ). КПД типичной существующей электростанции составляет около 38%. Новое поколение газовых электростанций достигает существенно более высокого КПД - 55%. Уголь является наиболее распространенным топливом для мировых электростанций.

В другом отчете приводятся разные значения для секторов, очевидно, 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 разделение было примерно таким же.

Мировое потребление энергии по секторам
Год2000200820002008
СекторТВтч% *
Промышленность21,73327,2732728
Транспорт22,56326,7422827
Жилой и обслуживающий30,55535,3193736
Неэнергетическое использование7119868899
Итого *81,97098,022100100
Источник: IEA 2010, Всего рассчитывается на основе данных секторов. Цифры представляют собой конечное использование энергии. Общее мировое энергоснабжение (2008) 143 851 ТВтч. Округленные проценты

Европейский Союз

Европейский экологический Агентство (EEA) измеряет конечное потребление энергии (не включает энергию, используемую в производстве и потерянную при транспортировке), и обнаруживает, что транспортный сектор отвечает за 32% конечного потребления энергии, домашние хозяйства 26%, промышленность 26%, услуги 14% и сельское хозяйство e 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 эффективность использования ресурсов растут как проблемы государственной политики, более 70% угольных станций в Европейском союзе более чем 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 Европейской комиссии, это все еще ниже наилучших доступных технологических (НДТ) уровней эффективности 46–49%. Для газовых электростанций средний КПД составляет 52% по сравнению с 58–59% при использовании наилучших имеющихся технологий (НДТ), а газовые и масляные котельные работают со средним КПД 36%. (BAT обеспечивает 47%). Согласно той же оценке воздействия, проведенной Европейской Комиссией, повышение эффективности всех новых станций и большинства существующих станций путем установления разрешительных условий и разрешительных условий до средней эффективности генерации 52% в 2020 году. приведет к сокращению годового потребления природного газа на 15 км (3,6 куб. миль) и на 25 млн т (25 000 000 длинных тонн; 28 000 000 коротких тонн) угля.

См. также
  • icon Портал возобновляемых источников энергии
  • icon Энергетический портал
Списки
Список литературы
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-21 05:05:15
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте