El suministro y consumo de energía mundial es la producción y preparación global de combustible , la generación de electricidad, el transporte de energía y el consumo de energía . Es una parte básica de la actividad económica. No incluye la energía de los alimentos.
Muchos países publican estadísticas sobre el suministro y el consumo de energía de su propio país o de otros países o del mundo. Una de las organizaciones más grandes en este campo, la Agencia Internacional de Energía (IEA), publica anualmente datos completos sobre energía. [2] Esta colección de balances energéticos es muy grande. Este artículo proporciona una breve descripción del suministro y consumo de energía, utilizando estadísticas resumidas en tablas, de los países y regiones que más producen y consumen.
La producción de energía es 80% fósil. [3] La mitad de eso es producido por China, Estados Unidos y los estados árabes del Golfo Pérsico . Los Estados del Golfo y Rusia exportan la mayor parte de su producción, principalmente a la Unión Europea y China, donde no se produce suficiente energía para satisfacer la demanda. La producción de energía aumenta lentamente, a excepción de la energía solar y eólica que crece más de un 20% anual.
La energía producida, por ejemplo el petróleo crudo, se procesa para que sea apta para el consumo de los usuarios finales. La cadena de suministro entre la producción y el consumo final implica muchas actividades de conversión y mucho comercio y transporte entre países, lo que provoca una pérdida de una cuarta parte de la energía antes de que se consuma.
El consumo de energía por persona en América del Norte es muy alto, mientras que en los países en desarrollo es bajo y más renovable. [2]
Las emisiones mundiales de dióxido de carbono de los combustibles fósiles fueron de 38 gigatoneladas en 2019. [4] En vista de la política energética contemporánea de los países, la AIE espera que el consumo mundial de energía en 2040 haya aumentado más de una cuarta parte y que el objetivo, establecido en el Acuerdo de París para limitar el cambio climático , no va a ser casi alcanzado. Se desarrollan varios escenarios para lograr el objetivo.
Producción de energía primaria
Se trata de la producción mundial de energía, extraída o capturada directamente de fuentes naturales. En las estadísticas de energía, la energía primaria (PE) se refiere a la primera etapa en la que la energía ingresa a la cadena de suministro antes de cualquier otro proceso de conversión o transformación.
La producción de energía generalmente se clasifica como
- fósil, utilizando carbón , petróleo crudo y gas natural ,
- nuclear, usando uranio ,
- renovables , utilizando energía hidroeléctrica , biomasa , geotermia , eólica y solar , entre otras.
La evaluación de la energía primaria sigue ciertas reglas [nota 1] para facilitar la medición de diferentes tipos de energía. Estas reglas son controvertidas. La energía del flujo de agua y aire que impulsa las turbinas hidroeléctricas y eólicas, y la luz solar que alimenta los paneles solares, no se toman como PE, que se fija en la energía eléctrica producida. Pero la energía nuclear y fósil se establece en el calor de reacción que es aproximadamente 3 veces la energía eléctrica. Esta diferencia de medición puede llevar a subestimar la contribución económica de las energías renovables. [6]
La tabla enumera el PE mundial y los países / regiones que producen la mayor parte (90%) de eso. Las cantidades son redondeadas y dado en millones de toneladas de petróleo equivalente por año (1 Mtep = 11,63 TWh, 1 TWh = 10 9 kWh). Los datos [2] son de 2018.
Total | Carbón | Gas de petróleo | Nuclear | Renovable | |
---|---|---|---|---|---|
porcelana | 2560 | 1860 | 325 | 77 | 300 |
EE.UU | 2170 | 369 | 1400 | 219 | 180 |
Medio Oriente | 2040 | 1 | 2030 | 2 | 4 |
Rusia | 1484 | 240 | 1165 | 54 | 25 |
África | 1169 | 157 | 611 | 3 | 397 |
Europa | 1111 | 171 | 398 | 244 | 296 |
India | 574 | 289 | 67 | 10 | 208 |
Canadá | 529 | 31 | 422 | 26 | 50 |
Indonesia | 451 | 288 | 102 | 0 | 61 |
Australia | 412 | 287 | 115 | 0 | 9 |
Brasil | 296 | 2 | 160 | 4 | 129 |
Kazajstán | 178 | 49 | 128 | 0 | 1 |
México | 159 | 7 | 132 | 4 | dieciséis |
Mundo | 14420 | 3890 | 7850 | 707 | 1972 |
En el Medio Oriente, los estados del Golfo Pérsico Irán, Irak, Kuwait, Omán, Qatar, Arabia Saudita y los Emiratos Árabes son los que más producen. Una pequeña parte proviene de Bahréin, Jordania, Líbano, Siria y Yemen.
Los principales productores de África son Nigeria (256), Sudáfrica (158), Argelia (156) y Angola (85).
En Europa Noruega (207, petróleo y gas), Francia (135, principalmente nuclear), Alemania (112), Reino Unido (123), Polonia (62, principalmente carbón) y Holanda (36, principalmente gas natural) producen la mayor parte.
Del suministro mundial renovable, el 68% es biocombustible y residuos, principalmente en países en desarrollo, el 18% se genera con energía hidroeléctrica y el 14% con otras energías renovables. [7]
Para obtener una producción de energía más detallada, consulte
Conversión y comercio de energía
Exportar menos Importar [2] | |
---|---|
Medio Oriente | 1245 |
Rusia | 701 |
África | 319 |
Australia | 280 |
Canadá | 228 |
Indonesia | 220 |
Noruega | 177 |
Estados Unidos | -80 |
Corea | -252 |
India | -347 |
Japón | -387 |
porcelana | -733 |
Europa | -985 |
La energía primaria se convierte de muchas formas en portadores de energía, también conocida como energía secundaria. [8]
- El carbón se destina principalmente a las centrales térmicas . El coque se obtiene por destilación destructiva de carbón bituminoso.
- El petróleo crudo se destina principalmente a las refinerías de petróleo
- El gas natural va a las plantas de procesamiento de gas natural para eliminar contaminantes como el agua, el dióxido de carbono y el sulfuro de hidrógeno, y para ajustar el poder calorífico. Se utiliza como gas combustible, también en centrales térmicas.
- El calor de reacción nuclear se utiliza en centrales térmicas.
- La biomasa se utiliza directamente o se convierte en biocombustible .
Los generadores de electricidad son impulsados por
- turbinas de vapor o gas en una planta térmica ,
- o turbinas de agua en una central hidroeléctrica ,
- o turbinas eólicas , generalmente en un parque eólico .
La invención de la celda solar en 1954 inició la generación de electricidad mediante paneles solares, conectados a un inversor de energía . Alrededor de 2000, la producción en masa de paneles hizo que esto fuera económico.
Gran parte de la energía primaria y convertida se comercializa entre países, alrededor de 5800 Mtep en todo el mundo, principalmente petróleo y gas. La tabla enumera los países / regiones con una gran diferencia de exportación e importación. Un valor negativo indica que se necesita mucha importación de energía para la economía. Las cantidades están expresadas en Mtep / ay los datos son de 2018. [2] El transporte grande se realiza por barco cisterna , camión cisterna , transportador de GNL , transporte ferroviario de mercancías , oleoducto y por transmisión de energía eléctrica .
Suministro total de energía
Localización | TES | EDUCACIÓN FÍSICA |
---|---|---|
porcelana | 3210 | 2560 |
Europa | 1984 | 1111 |
India | 919 | 574 |
Medio Oriente | 760 | 2040 |
Rusia | 760 | 1484 |
Japón | 426 | 50 |
Corea del Sur | 282 | 45 |
Canadá | 298 | 529 |
Mundo | 14280 | 14420 |
El suministro total de energía (TES) indica la suma de la producción y las importaciones restando las exportaciones y los cambios de almacenamiento. [10] Para todo el mundo, TES casi equivale a energía primaria PE porque las importaciones y exportaciones se cancelan, pero para los países / regiones, TES y PE difieren en cantidad, y también en calidad, ya que se trata de energía secundaria, por ejemplo, la importación de una refinería de petróleo. producto. TES es toda la energía necesaria para suministrar energía a los usuarios finales. La tabla enumera TES y PE para algunos países / regiones donde estos difieren mucho, y en todo el mundo. Las cantidades se redondean y se expresan en Mtep. Los datos son de 2018.
Año | Suministro total de energía ( TES ) 1 | Consumo de energía final 1 | Generación de electricidad | Árbitro |
---|---|---|---|---|
1973 | 71,013 (Mtep 6,106 ) | 54.335 (Mtep 4.672) | 6.129 | [11] |
1990 | 102,569 | - | 11,821 | - |
2000 | 117.687 | - | 15,395 | - |
2010 | 147,899 (Mtep 12,717) | 100,914 (Mtep 8,677) | 21,431 | [12] |
2011 | 152.504 (Mtep 13.113) | 103,716 (Mtep 8,918) | 22,126 | [13] |
2012 | 155,505 (Mtep 13,371) | 104,426 (Mtep 8,979) | 22,668 | [14] |
2013 | 157,482 (Mtep 13,541) | 108,171 (Mtep 9,301) | 23,322 | [15] |
2014 | 155,481 (Mtep 13,369) | 109.613 (Mtep 9.425) | 23,816 | [dieciséis] |
2015 | 158,715 (Mtep 13,647) | 109.136 (Mtep 9.384) | [17] [18] | |
2017 | 162,494 (Mtep 13,972) | 113,009 (Mtep 9,717) | 25,606 | [19] |
1 convertido de Mtoe a TWh (1 Mtoe = 11.63 TWh) y de Quad BTU a TWh (1 Quad BTU = 293.07 TWh) |
El 25% de la producción primaria mundial se utiliza para conversión y transporte, y el 6% para productos no energéticos como lubricantes, asfalto y petroquímicos . El 69% queda para los usuarios finales. La mayor parte de la energía perdida por conversión se produce en centrales térmicas y de uso propio de la industria energética.
Hay que tener en cuenta que existen diferentes calidades de energía . El calor, especialmente a una temperatura relativamente baja, es energía de baja calidad, mientras que la electricidad es energía de alta calidad. Se necesitan alrededor de 3 kWh de calor para producir 1 kWh de electricidad. Pero del mismo modo, un kilovatio-hora de esta electricidad de alta calidad se puede utilizar para bombear varios kilovatios-hora de calor a un edificio mediante una bomba de calor. Y la electricidad se puede utilizar de muchas formas en las que el calor no puede. Entonces, la "pérdida" de energía incurrida al generar electricidad no es lo mismo que una pérdida debida, por ejemplo, a la resistencia en las líneas eléctricas.
Consumo final
El consumo final total (TFC) es el consumo mundial de energía por parte de los usuarios finales (mientras que el consumo de energía primaria (Eurostat) [20] o el suministro total de energía (AIE) es la demanda total de energía y, por lo tanto, también incluye lo que el sector energético utiliza por sí mismo y la transformación y pérdidas de distribución). Esta energía se compone de combustible (78%) y electricidad (22%). Las tablas enumeran las cantidades, expresadas en millones de toneladas de petróleo equivalente por año (1 Mtep = 11,63 TWh) y cuánto de ellas es energía renovable. Los productos no energéticos no se consideran aquí. Los datos son de 2018. [2] [21]
Combustible :
- fósil: gas natural, combustible derivado del petróleo (GLP, gasolina, queroseno, gas / diesel, fuel oil), de carbón (antracita, carbón bituminoso, coque, gas de alto horno).
- renovable: biocombustible y combustible derivado de residuos.
- para calefacción urbana .
Las cantidades se basan en el valor calorífico inferior .
La primera tabla enumera el consumo final en los países / regiones que más consumen (85%) y por persona. En los países en desarrollo, el consumo de combustible por persona es bajo y más renovable. Canadá, Venezuela y Brasil generan la mayor parte de la electricidad con energía hidroeléctrica.
Combustible Mtoe | de las cuales renovables | Electricidad Mtoe | de las cuales renovables | Dedo del pie de TFC pp | |
---|---|---|---|---|---|
porcelana | 1436 | 6% | 555 | 30% | 1.4 |
Estados Unidos | 1106 | 8% | 339 | 19% | 4.4 |
Europa | 982 | 11% | 309 | 39% | 2.5 |
África | 531 | 58% | 57 | 23% | 0,5 |
India | 487 | 32% | 104 | 25% | 0.4 |
Rusia | 369 | 1% | sesenta y cinco | 26% | 3,0 |
Japón | 201 | 3% | 81 | 19% | 2.2 |
Brasil | 166 | 38% | 45 | 78% | 1.0 |
Indonesia | 126 | 21% | 22 | 14% | 0,6 |
Canadá | 139 | 8% | 45 | 83% | 5,0 |
Iran | 147 | 0% | 22 | 6% | 2.1 |
México | 95 | 7% | 25 | 18% | 1.0 |
Corea del Sur | 85 | 5% | 46 | 5% | 2.6 |
Australia | 60 | 7% | 18 | 21% | 3.2 |
Argentina | 42 | 7% | 11 | 27% | 1.2 |
Venezuela | 20 | 3% | 6 | 88% | 0,9 |
Mundo | 7050 | 14% | 1970 | 30% | 1.2 |
En África, 32 de las 48 naciones están declaradas en crisis energética por el Banco Mundial. Ver Energía en África .
La siguiente tabla muestra los países que más consumen (85%) en Europa.
País | Combustible Mtoe | de las cuales renovables | Electricidad Mtoe | de las cuales renovables |
---|---|---|---|---|
Alemania | 156 | 10% | 45 | 46% |
Francia | 100 | 12% | 38 | 21% |
Reino Unido | 95 | 5% | 26 | 40% |
Italia | 87 | 9% | 25 | 39% |
España | 60 | 10% | 21 | 43% |
Polonia | 58 | 12% | 12 | dieciséis% |
Ucrania | 38 | 5% | 10 | 12% |
Países Bajos | 36 | 4% | 9 | dieciséis% |
Bélgica | 26 | 8% | 7 | 23% |
Suecia | 20 | 35% | 11 | 72% |
Austria | 20 | 19% | 5 | 86% |
Rumania | 19 | 20% | 4 | 57% |
Finlandia | 18 | 34% | 7 | 39% |
Portugal | 11 | 20% | 4 | 67% |
Dinamarca | 11 | 15% | 3 | 71% |
Noruega | 8 | dieciséis% | 10 | 100% |
Tendencia
En el período 2005-2017, el consumo final mundial [2] de
- el carbón aumentó un 23%,
- el petróleo y el gas aumentaron un 18%,
- la electricidad aumentó un 41%.
Energía por energía
Parte del combustible y la electricidad se utilizan para construir, mantener y demoler / reciclar instalaciones que producen combustible y electricidad, como plataformas petrolíferas , separadores de isótopos de uranio y turbinas eólicas. Para que estos productores sean económicos, la proporción de energía devuelta sobre la energía invertida (EROEI) o el rendimiento energético de la inversión (EROI) debe ser lo suficientemente grande.
Si la energía final entregada para el consumo es E y el EROI es igual a R, entonces la energía neta disponible es EE / R. El porcentaje de energía disponible es 100-100 / R. Para R> 10, se dispone de más del 90%, pero para R = 2 solo el 50% y para R = 1 ninguno. Esta fuerte caída se conoce como el acantilado de la energía neta . [23]
panorama
La demanda cayó en 2020 debido a la pandemia de Covid-19 y la AIE no está segura de qué sucederá durante el resto de la década de 2020, pero tiene 4 escenarios. [24]
Escenarios de la IEA
En su informe de 2021 "Emisiones netas cero para 2050", la AIE presenta dos escenarios. [25]
En el escenario de políticas declaradas (STEPS), la IEA evalúa los efectos probables de la configuración de políticas de 2021. Esto conduciría a un aumento de la temperatura de alrededor de 2,7 ° C para 2100. Las promesas netas cero, incluso si se cumplen en su totalidad, quedan muy por debajo de lo necesario para alcanzar las emisiones netas cero globales para 2050. [25] : 29
El escenario NZE2050 muestra lo que se necesita para lograr lo necesario, en consonancia con la limitación del aumento de la temperatura global a 1,5 ° C. En 2050, la mitad del consumo de energía será electricidad, generada en casi el 70% por energía eólica y solar fotovoltaica, alrededor del 20% con otras fuentes renovables y la mayor parte del resto a partir de energía nuclear. La otra mitad es biomasa, gas y petróleo con CCS (captura y almacenamiento de carbono) o no energético (asfalto, petroquímica). [25] : 18, 19, Fig. 2.9 El uso de carbón cae 90%, petróleo 75% y gas 55%. [25] : Fig. 3.2 Las emisiones del sector del transporte caen un 90%, el resto se debe principalmente a los camiones pesados, el transporte marítimo y la aviación. [25] : 131,132
Invertir en nuevos combustibles fósiles ya no es necesario ahora (2021). [25] : 21 Se espera que la inversión anual en energía aumente de poco más de $ 2 billones en todo el mundo en promedio durante los últimos cinco años a casi $ 5 billones para 2030 y a $ 4,5 billones para 2050. La mayor parte se gastará en generar y almacenar y distribución de electricidad y equipos eléctricos para el usuario final (bombas de calor, vehículos). [25] : 81
Escenarios alternativos
Un equipo de 20 científicos de la Universidad de Tecnología de Sydney, el Centro Aeroespacial Alemán y la Universidad de Melbourne desarrollan escenarios alternativos para lograr los objetivos del Acuerdo Climático de París , utilizando datos de la IEA pero proponiendo la transición a casi el 100% de energías renovables para mediados de siglo. , junto con pasos como la reforestación. La energía nuclear y la captura de carbono están excluidas en estos escenarios. [26] Los investigadores dicen que los costos serán mucho menores que los $ 5 billones por año que los gobiernos gastan actualmente en subsidiar las industrias de combustibles fósiles responsables del cambio climático (página ix).
En el escenario de +2.0 C (calentamiento global), la demanda total de energía primaria en 2040 puede ser 450 EJ = 10755 Mtep, o 400 EJ = 9560 Mtep en el escenario +1.5, muy por debajo de la producción actual. Las fuentes renovables pueden aumentar su participación a 300 EJ en el escenario +2.0 C o 330 PJ en el escenario +1.5 en 2040. En 2050, las energías renovables pueden cubrir casi toda la demanda de energía. El consumo no energético seguirá incluyendo los combustibles fósiles. Consulte la figura 5 en la página xxvii.
La generación global de electricidad a partir de fuentes de energía renovable alcanzará el 88% para 2040 y el 100% para 2050 en los escenarios alternativos. Las "nuevas" energías renovables - principalmente energía eólica, solar y geotérmica - contribuirán con el 83% de la electricidad total generada (p.xxiv). La inversión anual promedio requerida entre 2015 y 2050, incluidos los costos de plantas de energía adicionales para producir hidrógeno y combustibles sintéticos y para el reemplazo de plantas, será de alrededor de $ 1.4 billones (p.182).
Se necesitan cambios de la aviación nacional al ferrocarril y de la carretera al ferrocarril. El uso de automóviles de pasajeros debe disminuir en los países de la OCDE (pero aumentará en las regiones del mundo en desarrollo) después de 2020. La disminución del uso de automóviles de pasajeros se compensará en parte con un fuerte aumento en los sistemas de transporte público ferroviario y de autobuses. Consulte la figura 4 en la p.xxii.
Las emisiones de CO 2 pueden reducirse de 32 Gt en 2015 a 7 Gt (escenario +2.0) o 2.7 Gt (escenario +1.5) en 2040, y a cero en 2050 (p.xxviii).
Ver también
- Gestión de la demanda energética
- Industria energetica
- Impacto medioambiental de la industria energética
- Calentamiento global
- Para ver la historia, consulte los artículos sobre el control del fuego , la extracción de carbón y petróleo , el uso de molinos de viento y agua y los barcos de vela .
- Milla cúbica de petróleo
- Consumo energético doméstico
- Presupuesto energético de la Tierra
- Consumo de energía eléctrica
- Gestión de la demanda energética
- Desarrollo energético
- Intensidad de la energía
- La política energética
- Impacto ambiental de la aviación
- Seguridad energética y tecnología renovable
- Escala de Kardashev
- Emisiones de gases de efecto invernadero del ciclo de vida de las fuentes de energía
- Cenit del petróleo
- Comercialización de energías renovables
- Energía sostenible
- Perspectivas energéticas mundiales
- Recursos energéticos mundiales
- Liza
- Lista de países por emisiones de dióxido de carbono
- Lista de países por consumo eléctrico
- Lista de países por producción de electricidad
- Lista de países por consumo y producción total de energía primaria
- Lista de países por consumo de energía per cápita
- Lista de países por intensidad energética
- Lista de países por emisiones de gases de efecto invernadero
- Lista de países por producción de electricidad renovable
- Lista de temas de energía renovable por país
Notas
- ^ Evaluación de energía primaria:
- Fósil: basado en un poder calorífico inferior .
- Nuclear: calor producido por reacciones nucleares, 3 veces la energía eléctrica, basado en un 33% de eficiencia de las centrales nucleares .
- Renovable:
- Biomasa a base de poder calorífico inferior.
- Energía eléctrica producida por energía hidroeléctrica , turbinas eólicas y paneles solares .
- La energía geotérmica se establece en más de 10 veces la energía eléctrica debido a la muy baja eficiencia de estas plantas.
Referencias
- ^ Jackson et al .: El crecimiento persistente de combustibles fósiles amenaza el Acuerdo de París y la salud planetaria. Cartas de investigación ambiental (14), 2019.
- ^ a b c d e f g h i https://www.iea.org/data-and-statistics/data-tables?country=WORLD&energy=Balances&year=2018 Seleccionar país / región
- ^ "Balance de energía mundial - Análisis" . IEA . Consultado el 10 de junio de 2021 .
- ^ "EDGAR - La base de datos de emisiones para la investigación atmosférica global" . edgar.jrc.ec.europa.eu . Consultado el 9 de junio de 2021 .
- ^ "Revisión estadística de la energía mundial (2020)" (PDF) . Consultado el 17 de febrero de 2021 .
- ^ Sauar, Erik. "La IEA subestima la contribución de la energía solar y eólica en un factor de tres en comparación con los combustibles fósiles" . energypost.eu . Puesto de energía . Consultado el 22 de abril de 2018 .
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- ^ Encyclopaedia Britannica, vol. 18, Energy Conversion, 15a ed., 1992
- ^ Sitio web de la IEA
- ^ https://unstats.un.org/unsd/energystats/methodology/documents/IRES-web.pdf p.105
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- ^ "Estadísticas energéticas mundiales clave de 2013" (PDF) . www.iea.org . IEA. 2013. pp. 6, 24, 26, 28. Archivado desde el original (PDF) el 6 de julio de 2019 . Consultado el 1 de julio de 2015 .
- ^ "Estadísticas energéticas mundiales clave de 2014" (PDF) . www.iea.org . IEA. 2014. pp. 6, 38. Archivado (PDF) desde el original el 5 de abril de 2015.
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- ^ "Estadísticas energéticas mundiales clave" (PDF) . IEA . Septiembre de 2017. p. 7 (TPES), 36 (TFC, consumo final total) . Consultado el 5 de septiembre de 2018 .
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- ^ a b "Estadísticas energéticas mundiales clave 2019" . Agencia Internacional de Energía. 26 de septiembre de 2019. págs.6, 36 . Consultado el 7 de diciembre de 2019 .
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- ^ https://www.nature.com/articles/s41560-019-0425-z
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- ^ a b c d e f g Cero neto para 2050 (PDF) (Informe). Agencia Internacional de Energía . Mayo de 2021.
- ^ Teske, Sven, ed. (2019). El logro de los Objetivos de acuerdo sobre el clima Paris: 100% escenarios globales y regionales de energía renovable con no energéticas de GEI Caminos de + 1,5 ° C y + 2 ° C . Springer International Publishing. pag. 3. ISBN 9783030058425.
Otras lecturas
- Jacobson, Mark Z; Delucchi, Mark A; Cameron, Mary A; Mathiesen, Brian V (2018). "Emparejar la demanda con la oferta a bajo costo en 139 países entre 20 regiones del mundo con 100% de viento, agua y luz solar intermitente (WWS) para todos los propósitos". Energía renovable . 123 : 236–248. doi : 10.1016 / j.renene.2018.02.009 .
enlaces externos
- Perspectiva energética mundial de la AIE
- International Energy Outlook , por la Administración de Información Energética de los Estados Unidos