Consumo mundial de energía - World energy consumption

El carbón, el petróleo y el gas natural siguen siendo las principales fuentes de energía mundial incluso cuando las energías renovables han comenzado a aumentar rápidamente.

Consumo total mundial de energía primaria por combustible en 2019

  Carbón (27%)
  Gas natural (24,2%)
  Hidro ( renovables ) (6,4%)
  Nuclear (4,3%)
  Aceite (33,1%)
  Otros ( renovables ) (5%)

El consumo mundial de energía es la energía total producida y utilizada por los seres humanos. Típicamente medido por año, involucra toda la energía obtenida de cada fuente de energía aplicada a la actividad en todos los sectores industriales y tecnológicos, en todos los países. No incluye la energía de los alimentos. El consumo mundial de energía tiene implicaciones para el ámbito socio-económico-político.

Instituciones como la Agencia Internacional de Energía (IEA), la Administración de Información Energética (EIA) de EE. UU . Y la Agencia Europea del Medio Ambiente (EEA) registran y publican datos energéticos periódicamente. La mejora de los datos y la comprensión del consumo energético mundial pueden revelar tendencias y patrones sistémicos, lo que podría ayudar a enmarcar los problemas energéticos actuales y alentar el movimiento hacia soluciones colectivamente útiles.

Estrechamente relacionado con el consumo de energía está el concepto de suministro total de energía primaria (TPES), que, a nivel mundial, es la suma de la producción de energía menos los cambios de almacenamiento. Dado que los cambios en el almacenamiento de energía a lo largo del año son menores, los valores de TPES se pueden utilizar como estimador del consumo de energía. Sin embargo, TPES ignora la eficiencia de conversión, exagerando las formas de energía con baja eficiencia de conversión (por ejemplo , carbón , gas y nuclear ) y subestimando las formas ya contabilizadas en formas convertidas (por ejemplo, energía fotovoltaica o hidroeléctrica ). La IEA estima que, en 2013, el suministro total de energía primaria (TPES) fue de 157,5 petavatios hora o 1,575 × 10 17 Wh (157,5 mil  TWh ; 5,67 × 10 20 J ; 13,54  mil millones de tep ) o alrededor de 18 TW al año. De 2000 a 2012, el carbón fue la fuente de energía con mayor crecimiento total. El uso de petróleo y gas natural también tuvo un crecimiento considerable, seguido de la energía hidroeléctrica y las energías renovables. La energía renovable creció a un ritmo más rápido que en cualquier otro momento de la historia durante este período. La demanda de energía nuclear disminuyó, en parte debido a desastres nucleares ( Three Mile Island en 1979, Chernobyl en 1986 y Fukushima en 2011). Más recientemente, el consumo de carbón ha disminuido en relación con las energías renovables. El carbón se redujo de aproximadamente el 29% del consumo total de energía primaria mundial en 2015 al 27% en 2017, y las energías renovables no hidroeléctricas aumentaron hasta aproximadamente el 4% desde el 2%.      

En 2010, los gastos en energía totalizaron más de 6 billones de dólares estadounidenses, o alrededor del 10% del producto interno bruto (PIB) mundial . Europa gasta cerca de una cuarta parte del gasto energético mundial, América del Norte cerca del 20% y Japón el 6%.

Descripción general

Suministro de energía, consumo y electricidad

Cifras clave ( TWh )
Año
Suministro de energía primaria ( TPES ) 1

Consumo de energía final 1

Generación de electricidad
Árbitro
1973
71,013 (Mtep 6,106
)
54.335
(Mtep 4.672)
6.129
1990 102,569 - 11,821 -
2000 117.687 - 15,395 -
2010
147,899
(Mtep 12,717)
100,914
(Mtep 8,677)
21,431
2011
152.504
(Mtep 13.113)
103,716
(Mtep 8,918)
22,126
2012
155,505
(Mtep 13,371)
104,426
(Mtep 8,979)
22,668
2013
157,482
(Mtep 13,541)
108,171
(Mtep 9,301)
23,322
2014
155,481
(Mtep 13,369)
109,613
(Mtep 9,425)
23,816
2015
158,715
(Mtep 13,647)
109.136
(Mtep 9.384)
2017
162,494
(Mtep 13,972)
113,009
(Mtep 9,717)
25,606
1 convertido de Mtoe a TWh (1 Mtoe = 11.63 TWh)
y de Quad BTU a TWh (1 Quad BTU = 293.07 TWh)

El suministro mundial de energía primaria total (TPES), o "energía primaria", difiere del consumo mundial de energía final porque gran parte de la energía que adquieren los seres humanos se pierde como otras formas de energía durante el proceso de refinamiento en formas utilizables de energía y su transporte desde su lugar inicial de suministro hasta los consumidores. Por ejemplo, cuando el petróleo se extrae del suelo, debe refinarse en gasolina, de modo que pueda usarse en un automóvil y transportarse a largas distancias a las estaciones de servicio donde los consumidores pueden usarlo. El consumo mundial de energía final se refiere a la fracción de la energía primaria mundial que la humanidad utiliza en su forma final.

También 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.

En 2014, el suministro mundial de energía primaria ascendió a 155.481 teravatios-hora (TWh) o 13.541 millones de toneladas equivalentes de petróleo (Mtep), mientras que el consumo mundial de energía final fue de 109.613 TWh o aproximadamente un 29,5% menos que el suministro total. El consumo mundial de energía final incluye productos como lubricantes, asfalto y petroquímicos que tienen un contenido de energía química pero que no se utilizan como combustible. Este uso no energético ascendió a 9.723 TWh (836 Mtep) en 2015.

2018 Generación mundial de electricidad (26.700 TWh) por fuente (IEA, 2019)

  Carbón (38%)
  Gas (23%)
  Hidro y otros (19%)
  Nuclear (10%)
  Energía solar fotovoltaica y eólica (7%)
  Aceite (3%)

La Administración de Información Energética de los Estados Unidos (EIA) publica periódicamente un informe sobre el consumo mundial de la mayoría de los tipos de recursos energéticos primarios. Para 2013, el consumo energético mundial estimado fue de 5,67 × 10 20 julios, o 157.481 TWh. Según la AIE, el consumo mundial total de energía en los últimos años fue de 143.851 TWh en 2008, 133.602 TWh en 2005, 117.687 TWh en 2000 y 102.569 TWh en 1990. En 2012, aproximadamente el 22% de la energía mundial se consumió en América del Norte, el 5% se consumió en América del Sur y Central, el 23% se consumió en Europa y Eurasia, el 3% se consumió en África y el 40% se consumió en la región de Asia Pacífico.

Generación eléctrica

La cantidad total de electricidad consumida en todo el mundo fue de 19.504 TWh en 2013, 16.503 TWh en 2008, 15.105 TWh en 2005 y 12.116 TWh en 2000. A finales de 2014, la capacidad total instalada de generación de electricidad en todo el mundo era de casi 6,14 TW (millones de MW). que solo incluye la generación conectada a las redes eléctricas locales . Además, hay una cantidad desconocida de calor y electricidad consumida fuera de la red por aldeas e industrias aisladas. En 2014, la participación del consumo mundial de energía para la generación de electricidad por fuente fue carbón al 41%, gas natural al 22%, hidroeléctrica al 16%, nuclear al 11%, otras fuentes (solar, eólica, geotérmica, biomasa, etc.) al 6% y aceite al 4%. El carbón y el gas natural fueron los combustibles energéticos más utilizados para generar electricidad. El consumo mundial de electricidad fue de 18.608 TWh en 2012. Esta cifra es aproximadamente un 18% menor que la electricidad generada, debido a las pérdidas de la red, las pérdidas de almacenamiento y el autoconsumo de las centrales eléctricas ( generación bruta ). Las centrales eléctricas de cogeneración (CHP) utilizan parte del calor que de otro modo se desperdicia para su uso en edificios o procesos industriales.

En 2016, la energía mundial total provino de 80% de combustibles fósiles, 10% de biocombustibles, 5% de energía nuclear y 5% de renovables (hidroeléctrica, eólica, solar, geotérmica). Solo el 18% de esa energía mundial total estaba en forma de electricidad. La mayor parte del otro 82% se utilizó para calefacción y transporte.

Recientemente ha habido un gran aumento de acuerdos internacionales y planes de acción nacionales de energía, como la Directiva de energía renovable de la UE de 2009, para aumentar el uso de energía renovable debido a la creciente preocupación por la contaminación de las fuentes de energía que provienen de combustibles fósiles como el petróleo. , carbón y gas natural. Una de esas iniciativas fue la Evaluación Energética Mundial del Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo en 2000, que destacó muchos desafíos que la humanidad tendría que superar para pasar de los combustibles fósiles a las fuentes de energía renovables. De 2000 a 2012 las energías renovables crecieron a un ritmo superior a cualquier otro momento de la historia, con un aumento del consumo de 176,5 millones de toneladas de petróleo. Durante este período, el petróleo, el carbón y el gas natural continuaron creciendo y tuvieron aumentos mucho mayores que el aumento de las energías renovables. Las siguientes cifras ilustran el crecimiento en el consumo de combustibles fósiles como el petróleo, el carbón y el gas natural, así como las fuentes de energía renovables durante este período.

Tendencias

Consumo mundial de energía primaria en billones de Btu
Intensidad energética de diferentes economías: el gráfico muestra la relación entre el uso de energía y el PIB para países seleccionados. El PIB se basa en la paridad del poder adquisitivo de 2004 y en dólares de 2000 ajustados por inflación.
PIB y consumo de energía en Japón, 1958-2000: los datos muestran la correlación entre el PIB y el uso de energía; sin embargo, también muestra que este vínculo puede romperse. Después de las crisis del petróleo de 1973 y 1979, el uso de energía se estancó mientras el PIB de Japón seguía creciendo, después de 1985, bajo la influencia del entonces mucho más barato petróleo, el uso de energía reanudó su relación histórica con el PIB.

El crecimiento del consumo de energía en el G20 se desaceleró al 2% en 2011, después del fuerte aumento de 2010. La crisis económica es en gran parte responsable de este lento crecimiento. Desde hace varios años, la demanda mundial de energía se caracteriza por los mercados alcistas de China e India, mientras que los países desarrollados luchan con economías estancadas, altos precios del petróleo, lo que resulta en un consumo de energía estable o decreciente.

Según datos de la IEA de 1990 a 2008, el uso medio de energía por persona aumentó un 10% mientras que la población mundial aumentó un 27%. El uso regional de energía también creció de 1990 a 2008: Oriente Medio aumentó en un 170%, China en un 146%, India en un 91%, África en un 70%, América Latina en un 66%, Estados Unidos en un 20%, la Unión Europea en un 7%, y el mundo en general creció un 39%.

En 2008, el consumo total de energía primaria en todo el mundo fue de 132.000 teravatios-hora ( TWh ) o 474 exajulios (EJ). En 2012, la demanda de energía primaria aumentó a 158.000 TWh (567 EJ).

La producción y el uso de dispositivos electrónicos, el tráfico de datos y el almacenamiento está creciendo un 9% por año y se espera que utilice el 3,3% del suministro eléctrico mundial en 2020 (frente al 1,9% en 2013). En 2017, los centros de datos consumieron el 19% del consumo mundial de energía digital. El tráfico de Internet se está expandiendo un 25% por año, lo que significa que el número de centros de datos se está expandiendo muy rápidamente, aumentando el consumo de energía de manera espectacular.

El consumo de energía en el G20 aumentó en más del 5% en 2010 después de una ligera disminución en 2009. En 2009, el consumo mundial de energía disminuyó por primera vez en 30 años en un 1,1%, o alrededor de 130 millones de toneladas equivalentes de petróleo (Mtep), como resultado de la crisis financiera y económica, que redujo el PIB mundial en un 0,6% en 2009.

Esta evolución es el resultado de dos tendencias contrastantes: El crecimiento del consumo de energía se mantuvo vigoroso en varios países en desarrollo, específicamente en Asia (+ 4%). Por el contrario, en la OCDE, el consumo se redujo drásticamente en un 4,7% en 2009 y, por lo tanto, casi descendió a sus niveles de 2000. En América del Norte, Europa y la CEI , el consumo se contrajo un 4,5%, 5% y 8,5%, respectivamente, debido a la desaceleración de la actividad económica. China se convirtió en el mayor consumidor de energía del mundo (18% del total) desde que su consumo aumentó un 8% durante 2009 (frente al 4% en 2008). El petróleo siguió siendo la principal fuente de energía (33%) a pesar de que su participación ha ido disminuyendo con el tiempo. El carbón tuvo un papel creciente en el consumo energético mundial: en 2009 representó el 27% del total.

La mayor parte de la energía se utiliza en el país de origen, ya que es más barato transportar productos finales que materias primas. En 2008, la participación de exportación de la producción total de energía por combustible fue: petróleo 50% (1.952 / 3.941 Mt), gas 25% (800 / 3.149 bcm) y hulla 14% (793 / 5.845 Mt).

La mayoría de los recursos energéticos del mundo provienen de la conversión de los rayos del sol en otras formas de energía después de incidir sobre el planeta. Parte de esa energía se ha conservado como energía fósil, parte es utilizable directa o indirectamente; por ejemplo, a través de energía solar fotovoltaica / térmica, eólica, hidráulica o de las olas. La irradiancia solar total se mide por satélite en aproximadamente 1361 vatios por metro cuadrado (ver constante solar ) , aunque fluctúa en aproximadamente un 6,9% durante el año debido a la distancia variable de la Tierra al sol. Este valor, después de multiplicarlo por el área de la sección transversal interceptada por la Tierra, es la tasa total de energía solar recibida por el planeta; aproximadamente la mitad, 89.000 TW, llega a la superficie de la Tierra.

Las estimaciones de los recursos energéticos mundiales no renovables restantes varían, y los combustibles fósiles restantes suman un total estimado de 0,4  yottajulios (YJ) o 4 × 10 23 julios, y el combustible nuclear disponible, como el uranio, supera los 2,5 YJ. Los combustibles fósiles oscilan entre 0,6 y 3 YJ si las estimaciones de las reservas de clatratos de metano son precisas y técnicamente extraíbles. El flujo de energía total del sol que intercepta la Tierra es de 5,5 YJ por año, aunque no todo está disponible para el consumo humano. Las estimaciones de la IEA para que el mundo satisfaga la demanda mundial de energía durante las dos décadas comprendidas entre 2015 y 2035 requerirá una inversión de 48 billones de dólares y "marcos de políticas creíbles".

Según la IEA (2012), el objetivo de limitar el calentamiento a 2 ° C se vuelve más difícil y costoso con cada año que pasa. Si no se toman medidas antes de 2017, las emisiones de CO 2 quedarían bloqueadas por la infraestructura energética existente en 2017. Los combustibles fósiles son dominantes en la combinación energética mundial , respaldados por subsidios de $ 523 mil millones en 2011, casi un 30% más que en 2010 y seis veces más. más que subsidios a las energías renovables.

Uso de energía regional (kWh / cápita y TWh) y crecimiento 1990-2008 (%)
kWh / cápita Población (millones) Uso de energía (1000  TWh )
Región 1990 2008 Crecimiento 1990 2008 Crecimiento 1990 2008 Crecimiento
Estados Unidos 89.021 87,216 −2% 250 305 22% 22,3 26,6 20%
Unión Europea 40,240 40,821 1% 473 499 5% 19,0 20,4 7%
Oriente Medio 19,422 34,774 79% 132 199 51% 2.6 6,9 170%
porcelana 8.839 18.608 111% 1,141 1,333 17% 10.1 24,8 146%
América Latina 11.281 14,421 28% 355 462 30% 4.0 6,7 66%
África 7.094 7.792 10% 634 984 55% 4.5 7.7 70%
India 4.419 6.280 42% 850 1,140 34% 3.8 7.2 91%
Otros* 25,217 23,871 Dakota del Norte 1.430 1,766 23% 36,1 42,2 17%
Mundo 19,422 21.283 10% 5.265 6.688 27% 102,3 142,3 39%
Fuente: IEA / OCDE, Población OCDE / Banco Mundial
  • Uso de energía = kWh / cápita * mil millones cápita (población) = 1 TWh
  • Otros: Calculado matemáticamente, incluye, por ejemplo, países de Asia y Australia. El uso de energía varía entre los "otros países": por ejemplo, en Australia, Japón o Canadá, se usa más energía per cápita que en Bangladesh o Birmania.

Emisiones

Las emisiones de calentamiento global resultantes de la producción de energía son un problema ambiental . Los esfuerzos para resolver esto incluyen el Protocolo de Kioto (1997) y el Acuerdo de París (2015), acuerdos gubernamentales internacionales que apuntan a reducir los impactos climáticos nocivos , que varias naciones han firmado. Limitar el aumento de la temperatura global a 2 grados centígrados, que el SEI considera un riesgo , ahora es dudoso.

Limitar la temperatura global a un aumento hipotético de 2 grados Celsius exigiría una disminución del 75% en las emisiones de carbono en los países industriales para 2050, si la población es de 10 mil millones en 2050. A lo largo de 40 años, esto promedia una disminución del 2% cada año. En 2011, las emisiones de la producción de energía continuaron aumentando independientemente del consenso del problema básico. Hipotéticamente, según Robert Engelman (Worldwatch Institute), para evitar el colapso, la civilización humana tendría que dejar de aumentar las emisiones en una década independientemente de la economía o la población (2009).

Los gases de efecto invernadero no son las únicas emisiones de la producción y el consumo de energía. Grandes cantidades de contaminantes como óxidos sulfurosos (SO x ), óxidos nitrosos (NO x ) y material particulado (PM) se producen a partir de la combustión de combustibles fósiles y biomasa; la Organización Mundial de la Salud estima que la contaminación del aire provoca cada año 7 millones de muertes prematuras . La combustión de biomasa es un contribuyente importante. Además de producir contaminación del aire como la combustión de combustibles fósiles , la mayor parte de la biomasa tiene altas emisiones de CO 2 .

Por fuente

Suministro total de energía primaria de 13,972 Mtep por fuente en 2017 (IEA, 2019)

  Petróleo (32,0%)
  Carbón / turba / pizarra (27,1%)
  Gas natural (22,2%)
  Biocombustibles y residuos (9,5%)
  Hidroeléctrica (2,5%)
  Otros ( renovables ) (1,8%)
  Nuclear (4,9%)

Combustibles fósiles

El siglo XX vio un rápido aumento de veinte veces en el uso de combustibles fósiles. Entre 1980 y 2006, la tasa de crecimiento anual mundial fue del 2%. Según la estimación de 2006 de la Administración de Información de Energía de EE. UU., El consumo total estimado de 471,8 EJ en 2004 se dividió como se indica en la tabla anterior, y los combustibles fósiles suministraron el 86% de la energía mundial:

Carbón

En 2000, China representó el 28% del consumo mundial de carbón, el resto de Asia consumió el 19%, América del Norte el 25% y la UE el 14%. El país que más carbón consume es China. Su participación en la producción mundial de carbón fue del 28% en 2000 y aumentó al 48% en 2009. En contraste con el aumento del 70% de China en el consumo de carbón, el uso mundial de carbón aumentó un 48% entre 2000 y 2009. En la práctica, la mayoría de este el crecimiento se produjo en China y el resto en el resto de Asia. El consumo de energía de China es impulsado principalmente por el sector industrial, la mayor parte del cual proviene del consumo de carbón.

El carbón es la mayor fuente de emisiones de dióxido de carbono del mundo. Según James Hansen, la acción más importante necesaria para abordar la crisis climática es reducir las emisiones de CO 2 del carbón . Indonesia y Australia exportaron juntas el 57,1% de las exportaciones mundiales de carbón en 2011. China, Japón, Corea del Sur, India y Taiwán tuvieron una participación del 65% de todas las importaciones mundiales de carbón en 2011.

Los 10 principales exportadores de carbón (Mt)
Rango Nación 2010 2011 Compartir
% 2011
2012
1 Indonesia 162 309 29,7% 383
2 Australia 298 285 27,4% 302
3 Rusia 89 99 9,5% 103
4 nosotros 57 85 8,2% 106
5 Colombia 68 76 7,3% 82
6 Sudáfrica 68 70 6,7% 72
7 Kazajstán 33 34 3,3% 32
8 Canadá 24 24 2,3% 25
9 Vietnam 21 23 2,2% 18
10 Mongolia 17 22 2,1% 22
X Otros 19 14 1,3%
Total (Mt) 856 1.041 1,168
Los diez mejores 97,8% 98,7%

Petróleo

El carbón alimentó la revolución industrial en los siglos XVIII y XIX. Con la llegada del automóvil, los aviones y el uso cada vez mayor de la electricidad, el petróleo se convirtió en el combustible dominante durante el siglo XX. El crecimiento del petróleo como el mayor combustible fósil se vio favorecido por la caída constante de los precios desde 1920 hasta 1973. Después de las crisis del petróleo de 1973 y 1979 , durante las cuales el precio del petróleo aumentó de 5 a 45 dólares estadounidenses por barril, hubo un cambio lejos del aceite. El carbón, el gas natural y la energía nuclear se convirtieron en los combustibles de elección para la generación de electricidad y las medidas de conservación aumentaron la eficiencia energética. En los EE. UU., El automóvil promedio duplicó con creces la cantidad de millas por galón. Japón, que sufrió la peor parte de las crisis del petróleo, realizó mejoras espectaculares y ahora tiene la mayor eficiencia energética del mundo. De 1965 a 2008, el uso de combustibles fósiles ha seguido creciendo y su participación en el suministro de energía ha aumentado. De 2003 a 2008, el carbón fue el combustible fósil de más rápido crecimiento.

Se estima que se han consumido entre 100 y 135 mil millones de toneladas de petróleo entre 1850 y el presente.

Gas natural

En 2009, el uso mundial de gas natural creció un 31% en comparación con 2000. El 66% de este crecimiento se produjo fuera de la UE, América del Norte, América Latina y Rusia. Otros incluyen Oriente Medio, Asia y África. El suministro de gas aumentó también en las regiones anteriores: 8,6% en la UE y 16% en América del Norte 2000–2009.

Suministro regional de gas (TWh) y participación 2010 (%)
Tierra 2000 2008 2009 2010 %
América del norte 7.621 7.779 8.839 8,925 27%
Asia excl. porcelana 2,744 4.074 4.348 4.799 14%
porcelana 270 825 1.015 1,141 3%
UE 4.574 5.107 4.967 5.155 dieciséis%
África 612 974 1,455 1.099 3%
Rusia 3.709 4.259 4.209 4.335 13%
América Latina 1,008 1357 958 Dakota del Norte Dakota del Norte
Otros 3,774 5.745 6.047 7.785 23%
Total 24,312 30.134 31,837 33,240 100%
Fuente: IEA, en 2009, 2010 BP

Energía renovable

Fuerte apoyo público a las energías renovables en todo el mundo en 2011

La energía renovable se define generalmente como la energía que proviene de recursos que no se agotan significativamente por su uso, como la luz solar , el viento , la lluvia , las mareas , las olas y el calor geotérmico . La energía renovable está reemplazando gradualmente a los combustibles convencionales en cuatro áreas distintas: generación de electricidad , agua caliente / calefacción de espacios , combustibles para motores y servicios energéticos rurales (fuera de la red) .

Según el informe de REN21 de 2019, las energías renovables contribuyeron con un 18,1 por ciento al consumo de energía mundial y un 26 por ciento a su generación de electricidad en 2017 y 2018, respectivamente. Este consumo de energía se divide en 7.5% proveniente de biomasa tradicional, 4.2% como energía térmica (no biomasa), 1% de biocombustibles para transporte, 3.6% de energía hidroeléctrica y 2% de electricidad proveniente de energía eólica, solar, biomasa, geotérmica y oceánica. . Las inversiones mundiales en tecnologías renovables ascendieron a más de 289 mil millones de dólares en 2018, y países como China y Estados Unidos invirtieron fuertemente en energía eólica, hidroeléctrica, solar y biocombustibles. Los recursos de energía renovable existen en amplias áreas geográficas, en contraste con otras fuentes de energía, que se concentran en un número limitado de países. El rápido despliegue de energía renovable y eficiencia energética está dando como resultado una seguridad energética significativa , mitigación del cambio climático y beneficios económicos. En las encuestas internacionales de opinión pública hay un fuerte apoyo a la promoción de fuentes renovables como la energía solar y la energía eólica. A nivel nacional, al menos 30 naciones de todo el mundo ya cuentan con energía renovable que contribuye con más del 20 por ciento del suministro de energía. Se prevé que los mercados nacionales de energía renovable sigan creciendo con fuerza en la próxima década y más allá.

La siguiente tabla muestra el aumento de la capacidad de la placa de identificación y tiene factores de capacidad que van desde el 11% para la energía solar hasta el 40% para la energía hidroeléctrica.

Indicadores globales de energía renovable seleccionados 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Inversión en nueva capacidad renovable (anual) (10 9 USD) 182 178 237 279 256 232 270 285 241 279 289
Capacidad de energía renovable (existente) (GWe) 1,140 1.230 1.320 1360 1.470 1,578 1,712 1.849 2.017 2,195 2,378
Capacidad hidroeléctrica (existente) (GWe) 885 915 945 970 990 1.018 1.055 1.064 1.096 1,114 1,132
Capacidad de energía eólica (existente) (GWe) 121 159 198 238 283 319 370 433 487 539 591
Capacidad solar fotovoltaica (conectada a la red) (GWe) dieciséis 23 40 70 100 138 177 227 303 402 505
Capacidad de agua caliente solar (existente) (GWth) 130 160 185 232 255 373 406 435 456 472 480
Producción de etanol (anual) (10 9 litros) 67 76 86 86 83 87 94 98 98 106 112
Producción de biodiésel (anual) ( 109 litros) 12 17,8 18,5 21,4 22,5 26 29,7 30 30 31 34
Países con objetivos políticos
para el uso de energías renovables
79 89 98 118 138 144 164 173 176 179 169
Fuente: Red de políticas de energía renovable para el siglo XXI ( REN21 ) - Informe de situación global
Energía renovable 2000-2013 (TWh)
2000 2010 2013
América del norte 1.973 2,237 2,443
UE 1.204 2.093 2,428
Rusia 245 239 271
porcelana 2.613 3.374 3.847
Asia (-China) 4.147 4.996 5.361
África 2,966 3.930 4.304
América Latina 1 502 2.127 2,242
Otro 567 670 738
Total renovable 15,237 19,711 21,685
Energía total 116,958 148,736 157,485
Cuota 13,0% 13,3% 13,8%
Total no renovable 101,721 129.025 135.800

De 2000 a 2013, el uso total de energía renovable aumentó en 6.450 TWh y el uso total de energía en 40.500 TWh.

Hydro

Hidroelectricidad es el término que se refiere a la electricidad generada por energía hidroeléctrica ; la producción de energía eléctrica mediante el uso de la energía cinética del agua que cae o fluye. En 2015, la energía hidroeléctrica generó el 16,6% de la electricidad total del mundo y el 70% de la electricidad renovable. En 2019 representó el 6,5% del uso total de energía. La energía hidroeléctrica se produce en 150 países, y la región de Asia y el Pacífico generó el 32 por ciento de la energía hidroeléctrica mundial en 2010. China es el mayor productor de energía hidroeléctrica, con 2.600 PJ (721 TWh) de producción en 2010, lo que representa alrededor del 17% del uso doméstico de electricidad. Ahora hay tres plantas hidroeléctricas de más de 10 GW: la presa de las Tres Gargantas en China, la presa de Itaipu en Brasil y la presa de Guri en Venezuela. Nueve de los 10 principales productores de electricidad renovable del mundo son principalmente hidroeléctricas, uno es eólico.

Viento

La energía eólica está creciendo a una tasa del 11% anual, con una capacidad instalada mundial de 539,123 megavatios (MW) a fines de 2017, y se usa ampliamente en Europa , Asia y Estados Unidos . Varios países han alcanzado niveles relativamente altos de penetración de la energía eólica: la energía eólica produjo el equivalente al 47% del consumo total de electricidad de Dinamarca en 2019, el 18% en Portugal , el 16% en España , el 14% en Irlanda y el 9% en Alemania en 2010. En 2011, 83 países de todo el mundo utilizan energía eólica con fines comerciales. En 2019, la energía eólica representó el 2,2% del uso total de energía.

Solar

Los seres humanos han aprovechado la energía solar, la luz radiante y el calor del sol desde la antigüedad utilizando una gama de tecnologías en constante evolución. Las tecnologías de energía solar incluyen calefacción solar , energía solar fotovoltaica , energía solar concentrada y arquitectura solar , que pueden hacer contribuciones considerables para resolver algunos de los problemas más urgentes que enfrenta el mundo ahora. La Agencia Internacional de Energía proyectó que la energía solar podría proporcionar "un tercio de la demanda mundial de energía final después de 2060, mientras que las emisiones de CO 2 se reducirían a niveles muy bajos". Las tecnologías solares se caracterizan ampliamente como solares pasivas o solares activas según la forma en que capturan, convierten y distribuyen la energía solar. Las técnicas solares activas incluyen el uso de sistemas fotovoltaicos y colectores solares térmicos para aprovechar la energía. Las técnicas solares pasivas incluyen orientar un edificio hacia el sol, seleccionar materiales con masa térmica favorable o propiedades de dispersión de la luz y diseñar espacios que hagan circular el aire de forma natural . En 2012 representó el 0,18% del uso de energía, que aumentará al 1,1% en 2019.

Geotermia

La energía geotérmica se utiliza comercialmente en más de 70 países. En 2004, se generaron 200 petajulios (56 TWh) de electricidad a partir de recursos geotérmicos, y se utilizaron directamente 270 petajulios (75 TWh) de energía geotérmica, principalmente para calefacción de espacios. En 2007, el mundo tenía una capacidad global para10 GW de generación eléctrica y un adicional28 GW de calentamiento directo , incluida la extracción mediante bombas de calor geotérmicas . Las bombas de calor son pequeñas y están ampliamente distribuidas, por lo que las estimaciones de su capacidad total son inciertas y varían hasta100 GW . Se estimó que las bombas de calor geotérmicas tenían, en 2015, una capacidad total de aproximadamente50 GW producen alrededor de 455 petajulios (126 TWh) por año.

Bioenergía

Hasta principios del siglo XIX, la biomasa era el combustible predominante, hoy en día solo tiene una pequeña parte del suministro total de energía. La electricidad producida a partir de fuentes de biomasa se estimó en 44 GW para 2005. La generación de electricidad con biomasa aumentó en más del 100% en Alemania, Hungría, los Países Bajos, Polonia y España. Se utilizaron 220 GW más para calefacción (en 2004), lo que elevó la energía total consumida de biomasa a alrededor de 264 GW. Se excluye el uso de fuegos de biomasa para cocinar. La producción mundial de bioetanol aumentó un 8% en 2005 para llegar a 33 gigalitros (8,7 × 10 9  gal EE.UU. ), con la mayor parte del aumento en los Estados Unidos, llevándola al nivel de los niveles de consumo en Brasil. El biodiesel aumentó en un 85% a 3.9 gigalitros (1.0 × 10 9  US gal), lo que la convirtió en la fuente de energía renovable de más rápido crecimiento en 2005. Más del 50% se produce en Alemania.

Energía marina

La energía marina , también conocida como energía oceánica y energía marina e hidrocinética (MHK) incluye la energía de las mareas y las olas y es un sector relativamente nuevo de energía renovable, con la mayoría de los proyectos aún en la fase piloto, pero el potencial teórico es equivalente a 4-18 Mtoe. El desarrollo de MHK en aguas de EE. UU. E internacionales incluye proyectos que utilizan dispositivos como convertidores de energía de las olas en áreas costeras abiertas con olas importantes, turbinas de marea colocadas en áreas costeras y estuarinas, turbinas en corriente en ríos de rápido movimiento , turbinas de corriente oceánica en áreas de fuerte corrientes marinas y convertidores de energía térmica oceánica en aguas tropicales profundas.

La energía nuclear

Al 1 de julio de 2016, el mundo tenía 444 reactores de potencia de fisión nuclear eléctricos de red en funcionamiento y otros 62 en construcción.

La generación anual de energía nuclear ha tenido una ligera tendencia a la baja desde 2007, disminuyendo 1.8% en 2009 a 2558 TWh, y otro 1.6% en 2011 a 2518 TWh, a pesar de los aumentos en la producción de la mayoría de los países en todo el mundo, porque esos aumentos fueron más que compensados. por descensos en Alemania y Japón. La energía nuclear cubrió el 11,7% de la demanda mundial de electricidad en 2011. Fuente: IEA / OCDE.

Si bien todos los reactores comerciales actuales utilizan energía de fisión nuclear , existen planes para utilizar la energía de fusión nuclear para futuras plantas de energía. Existen o se están construyendo varios experimentos internacionales de reactores de fusión nuclear, incluido el ITER .

Por país

Consumo final total mundial de 9.717 Mtep por región en 2017 (IEA, 2019)

  OCDE (38,2%)
  Medio Oriente (5,1%)
  Eurasia no perteneciente a la OCDE (7,5%)
  China (20,6%)
  Resto de Asia (13,5%)
  América no perteneciente a la OCDE (4,8%)
  África (6,1%)
  Búnkers de aviación internacional y marítimos (4,2%)
Consumo mundial de energía per cápita, 1950-2004

El consumo de energía está vagamente correlacionado con el producto nacional bruto y el clima, pero existe una gran diferencia incluso entre los países más desarrollados, como Japón y Alemania, con una tasa de consumo de energía de 6 kW por persona y los Estados Unidos con una tasa de consumo de energía. de 11,4 kW por persona. En los países en desarrollo, particularmente aquellos que son subtropicales o tropicales como India, la tasa de uso de energía por persona está más cerca de 0,7 kW. Bangladesh tiene la tasa de consumo más baja con 0,2 kW por persona.

Estados Unidos consume el 25% de la energía mundial con una participación del PIB mundial del 22% y una participación de la población mundial del 4,6%. El crecimiento más significativo del consumo de energía se está produciendo actualmente en China, que ha crecido a un ritmo del 5,5% anual durante los últimos 25 años. Su población de 1.300 millones de personas (el 19,6% de la población mundial) consume energía a razón de 1,6 kW por persona.

Una medida de la eficiencia es la intensidad energética . Esta es una medida de la cantidad de energía que necesita un país para producir un dólar de producto interno bruto.

Banco Mundial: kilogramos de petróleo equivalente (2011)
Banco Mundial: PPA $ por kg de equivalente de petróleo (2011)

Petróleo

Arabia Saudita, Rusia y los Estados Unidos representaron el 34% de la producción de petróleo en 2011. Arabia Saudita, Rusia y Nigeria representaron el 36% de las exportaciones de petróleo en 2011.

Los 10 principales productores de petróleo (Mt)
Rango Nación 2005 2008 2009 2010 2011 % De participación
2011
2012
1 Arabia Saudita 519 509 452 471 517 12,9% 544
2 Rusia 470 485 494 502 510 12,7% 520
3 Estados Unidos 307 300 320 336 346 8,6% 387
4 Iran 205 214 206 227 215 5,4% 186
5 porcelana 183 190 194 200 203 5,1% 206
6 Canadá 143 155 152 159 169 4,2% 182
7 Emiratos Árabes Unidos Dakota del Norte 136 120 129 149 3,7% 163
8 Venezuela 162 137 126 149 148 3,7% 162
9 México 188 159 146 144 144 3,6% Dakota del Norte
10 Nigeria 133 Dakota del Norte Dakota del Norte 130 139 3,5% Dakota del Norte
X Kuwait Dakota del Norte 145 124 Dakota del Norte Dakota del Norte Dakota del Norte 152
X Irak Dakota del Norte Dakota del Norte 114 140 Dakota del Norte Dakota del Norte 148
X Noruega 139 Dakota del Norte Dakota del Norte Dakota del Norte Dakota del Norte Dakota del Norte Dakota del Norte
Total 3.923 3.941 3.843 3.973 4.011 100%
Los diez mejores 62% 62% 61% 62% 63%
Top 10 exportadores de petróleo (Mt)
Rango Nación 2011 % De participación
2011
2012
1 Arabia Saudita 333 17,0%
2 Rusia 246 12,5%
3 Nigeria 129 6,6%
4 Iran 126 6,4%
5 Emiratos Árabes Unidos 105 5,4%
6 Irak 94 4,8%
7 Venezuela 87 4,4%
8 Angola 84 4,3%
9 Noruega 78 4,0%
10 México 71 3,6%
X Otros 609 31,0%
Total (Mt) 1,962

Carbón

El carbón representó el 27% del consumo mundial de energía en 2019, pero está siendo reemplazado por el gas natural y las energías renovables.

Gas natural

Los 10 principales productores de gas natural (bcm)
Rango Nación 2005 2008 2009 2010 2011 % De participación
2011
1 Rusia 627 657 589 637 677 20,0%
2 nosotros 517 583 594 613 651 19,2%
3 Canadá 187 175 159 160 160 4,7%
4 Katar Dakota del Norte 79 89 121 151 4,5%
5 Iran 84 121 144 145 149 4,4%
6 Noruega 90 103 106 107 106 3,1%
7 porcelana Dakota del Norte 76 90 97 103 3,0%
8 Arabia Saudita 70 Dakota del Norte Dakota del Norte 82 92 2,7%
9 Indonesia 77 77 76 88 92 2,7%
10 Países Bajos 79 85 79 89 81 2,4%
X Argelia 93 82 81 Dakota del Norte Dakota del Norte Dakota del Norte
X Reino Unido 93 Dakota del Norte Dakota del Norte Dakota del Norte Dakota del Norte Dakota del Norte
Total 2.872 3,149 3.101 3,282 100% 3.388
Los diez mejores 67% sesenta y cinco% sesenta y cinco% sesenta y cinco% 67%
bcm = mil millones de metros cúbicos
Los 10 principales importadores de gas natural (bcm)
Rango Nación 2005 2008 2009 2010 2011 % De participación
2011
1 Japón 81 95 93 99 116 13,9%
2 Italia 73 77 69 75 70 8,4%
3 Alemania 91 79 83 83 68 8,2%
4 nosotros 121 84 76 74 55 6,6%
5 Corea del Sur 29 36 33 43 47 5,6%
6 Ucrania 62 53 38 37 44 5,3%
7 pavo 27 36 35 37 43 5,2%
8 Francia 47 44 45 46 41 4,9%
9 Reino Unido Dakota del Norte 26 29 37 37 4,4%
10 España 33 39 34 36 34 4,1%
X Países Bajos 23 Dakota del Norte Dakota del Norte Dakota del Norte Dakota del Norte Dakota del Norte
Total 838 783 749 820 834 100%
Los diez mejores 70% 73% 71% 69% 67%
Importación de producción 29% 25% 24% 25% 25%
bcm = mil millones de metros cúbicos

Energía eólica

Los 10 países principales
por capacidad de energía eólica nominal
(fin de año 2011)
País Capacidad eólica 2011
( MW ) ǂ provisional
% total mundial Capacidad eólica 2019
( MW )
% total mundial
porcelana 62,733 ǂ 26,3 236,402 36,3
Estados Unidos 46,919 19,7 105,466 16,2
Alemania 29.060 12,2 61,406 9.4
España 21,674 9.1 n / A n / A
India 16,084 6,7 37,506 5.7
Francia 6.800 ǂ 2.8 16.645 2.6
Italia 6.747 2.8 n / A n / A
Reino Unido 6.540 2,7 23,340 3.6
Canadá 5.265 2.2 13,413 2.1
Portugal 4.083 1,7 n / A n / A
( resto del mundo ) 32,446 13,8 156,375 24,1
Total mundial 238.351 MW 100% 650.557 MW 100%
Los 10 países principales
por producción de electricidad eólica
(totales de 2010)
País Producción de energía eólica
( TWh )
% total mundial
Estados Unidos 95,2 27,6
porcelana 55,5 15,9
España 43,7 12,7
Alemania 36,5 10,6
India 20,6 6.0
Reino Unido 10,2 3,0
Francia 9,7 2.8
Portugal 9.1 2.6
Italia 8.4 2.5
Canadá 8.0 2.3
(resto del mundo) 48,5 14,1
Total mundial 344,8 TWh 100%

Por sector

Consumo final total mundial de 119,8 PWh por sector en 2012

  Residencial (13%)
  Comercial (7%)
  Industrial (54%)
  Transporte (26%)
Uso mundial de energía por sector, 2012
Sector 10 15 Btu Petavatios -horas %
Residencial 53,0 15,5 13
Comercial 29,3 8,6 7
Industrial 222,3 65,1 54
Transporte 104,2 30,5 26
Total* 408,9 119,8 100
Fuente: DOE de EE. UU. PWh de la columna de 0,293 veces Btu.
Los números son el uso final de la energía Los
porcentajes se redondean

La tabla de la derecha muestra las cantidades de energía consumidas en todo el mundo en 2012 por cuatro sectores, según la Administración de Información de Energía del Departamento de Energía de EE. UU .

  • Residencial (calefacción, iluminación y electrodomésticos)
  • Comercial (iluminación, calefacción y refrigeración de edificios comerciales y prestación de servicios de agua y alcantarillado)
  • Usuarios industriales (agricultura, minería, manufactura y construcción)
  • Transporte (pasajeros, carga y oleoducto)

Del total 120 PWh (120 × 10 15  Wh ) consumidos, 19,4 fueron en forma de electricidad, pero esta electricidad requirió 61,7 PWh para producirse. Por lo tanto, el consumo total de energía fue de alrededor de 160 PWh (ca550 × 10 15  Btu ). La eficiencia de una central eléctrica existente típica es de alrededor del 38%. La nueva generación de plantas a gas alcanza una eficiencia sustancialmente superior al 55%. El carbón es el combustible más común para las plantas eléctricas del mundo.

Otro informe da diferentes valores para los sectores, aparentemente debido a diferentes definiciones. De acuerdo con esto, el uso total de energía mundial por sector en 2008 fue industria 28%, transporte 27% y residencial y servicios 36%. La división era aproximadamente la misma en el año 2000.

Uso mundial de energía por sector
Año 2000 2008 2000 2008
Sector TWh % *
Industria 21,733 27 273 27 28
Transporte 22,563 26,742 28 27
Residencial y servicio 30,555 35,319 37 36
Uso no energético 7.119 8.688 9 9
Total* 81,970 98.022 100 100
Fuente: IEA 2010, el total se calcula a partir de los sectores dados Los
números son el uso final de
energía Suministro mundial de energía total (2008) 143,851 TWh
Porcentajes redondeados

Unión Europea

La Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA) mide el consumo de energía final (no incluye la energía utilizada en la producción y la pérdida en el transporte) y encuentra que el sector del transporte es responsable del 32% del consumo de energía final, los hogares el 26%, la industria el 26%, los servicios 14 % y agricultura 3% en 2012. El uso de energía es responsable de la mayoría de las emisiones de gases de efecto invernadero (79%), con el sector energético representando 31 pp, transporte 19 pp, industria 13 pp, hogares 9 pp y otros 7 pp

Si bien el uso eficiente de la energía y la eficiencia de los recursos están creciendo como cuestiones de política pública, más del 70% de las plantas de carbón en la Unión Europea tienen más de 20 años y operan a un nivel de eficiencia de entre el 32 y el 40%. Los avances tecnológicos de la década de 1990 han permitido eficiencias en el rango de 40 a 45% en plantas más nuevas. Sin embargo, según una evaluación de impacto de la Comisión Europea , todavía se encuentra por debajo de los mejores niveles de eficiencia tecnológica disponibles (MTD) del 46% al 49%. Con las plantas de energía a gas, la eficiencia promedio es del 52% en comparación con el 58-59% con la mejor tecnología disponible (BAT), y las plantas de calderas de gas y aceite operan con una eficiencia promedio del 36% (BAT entrega el 47%). Según esa misma evaluación de impacto de la Comisión Europea , elevar la eficiencia de todas las plantas nuevas y la mayoría de las existentes, mediante el establecimiento de condiciones de autorización y permiso, a una eficiencia de generación media del 52% en 2020 conduciría a una reducción de consumo anual de 15 km 3 (3,6 millas cúbicas) de gas natural y 25 Mt (25.000.000 de toneladas largas; 28.000.000 de toneladas cortas) de carbón.

Ver también

Referencias

enlaces externos