История потребления энергии

Древнее открытие огня и возможность горящего леса сделали доступным, впервые, довольно большое количество энергии для человечества. Позже (4000 и 3500 лет до н.э.) после того, как первые парусные суда и ветряные мельницы были развиты, и использование гидроэлектроэнергии началось через водные заводы или ирригационные системы, культурное развитие начало ускоряться. В течение нескольких тысяч лет энергетические требования человека были охвачены только возобновляемыми источниками энергии - солнце, биомасса, hydro и энергия ветра. Это было только до начала промышленной революции и способности преобразовать высокую температуру в движение, когда потребление энергии и промышленное развитие ускорялись быстро. Промышленная революция была революцией энергетической технологии, основанной на ископаемом топливе. Это произошло шаг за шагом, от эксплуатации месторождений угля к областям нефтяного и природного газа в глобальном масштабе. Это была только половина столетия, с тех пор как ядерная энергия начала использоваться в качестве источника энергии. После того, как этот основанный на окаменелости мир эры приближается к началу другого главного перехода, далеко от ископаемого топлива и к возобновляемым источникам энергии еще раз.

Фундаментальное изменение на энергетической картине может быть найдено в огромном увеличении энергопотребления с середины прошлого столетия. То увеличение - результат не только промышленного развития, но также и прироста населения. Мировое население выросло 3.2 раза между 1850 и 1970, использование на душу населения индустриальной энергии увеличилось о 20-кратном, и полном мировом использовании индустриальных и традиционных энергетических объединенных форм, увеличился более чем 12-кратный.

Мировое население и энергетическое использование, 1850-1990.

 

 

Мировое население

(миллиарды)

Энергетическое использование на человека ежегодно

(кВт)

Ежегодное мировое энергетическое использование (ТВТ)

 

 

Индустриальные формы

Традиционные формы

Индустриальные формы

Традиционные формы

Общее количество

1850

1.13

0.10

0.50

0.11

0.57

0.68

1890

1.49

0.32

0.35

0.48

0.52

1.00

1930

2.02

0.85

0.28

1.71

0.56

2.27

1970

3.62

2.04

0.27

7.38

0.98

8.36

1990

5.32

2.19

0.29

11.66

1.54

13.20

Отметьте: индустриальные энергетические формы - главным образом, уголь, нефть, и природный газ со скромными вкладами от гидроэлектроэнергии и ядерной энергии. Традиционные энергетические формы - древесное топливо и древесный уголь, подрезают траты и биогаз (экскременты). Энергетический уровень использования ТВТ эквивалентен 700 миллионам тонн нефти ежегодно. Пищевые калории и энергетические вклады работы животных не включены. Пищевое энергетическое требование среднего человека - только более чем 0.1 кВт.

СКОЛЬКО ДЕЛАЕТ МЫ ИСПОЛЬЗУЕМ

Сегодня ископаемое топливо, такое как уголь, счет нефтяного и природного газа на 90 % полного основного энергоснабжения. Предполагаемое полное мировое потребление основной энергии, во всех формах (включая некоммерческое топливо как биомасса), является эквивалентом почти 10.000 миллионов тонн нефти (mtoe) ежегодно. Мировое основное потребление энергии увеличилось на 2.7 % в 2005, ниже устойчивого роста предыдущего года 4.4 %, но все еще выше 10-летнего среднего числа.

Мировое Потребление энергии в 2000.

 

Мир

Mtoe

США

%

ЕС 15

%

Япония

%

Россия

%

China*

%

Индия

%

Все Топливо

9977,7

23,1

14,9

5,3

6,2

11,4

5,2

Твердое топливо

2336,0

23,2

9,4

4,1

4,7

28,1

7,5

Нефть

3482,7

25,6

17,2

7,5

3,7

6,4

3,2

Природный газ

2112,4

26,0

16,3

3,1

15,1

1,3

1,1

Ядерный

680,4

30,6

33,8

12,3

5,1

0,6

0,6

Возобновляемые источники энергии

1367,1

8,0

6,7

1,2

1,5

17,1

15,2

Hydro

227,4

9,6

12,8

3,3

6,2

8,4

2,8

Геотермический

43,5

30,1

7,9

6,6

0,1

0,0

0,0

Ветер / Солнечный

7,2

27,4

37,8

12,6

0,0

0,0

1,9

Биомасса

1089,0

6,7

5,2

0,5

0,6

19,7

18,5

Источник: обслуживание комиссии, Организация по Экономическому Сотрудничеству и развитию

* Включает Гонконг

 

Принимая мировое население приблизительно 6000 миллионов в 2000 году, это дает среднегодовой расход топлива для каждого человека в мировом эквиваленте приблизительно 1.7 тоннам нефтяного эквивалента 69 GJ. Эти числа включают все типы энергии, используемой промышленностью, торговлей, домашние хозяйства и т.д. так же как потери в энергетическом секторе, такие как крупные потери в ядерных, угольных и газовых электростанциях. Они также включают большие количества леса и другого биологического топлива, используемого главным образом в развивающихся странах. Числа - средние числа по населению в мире, и скрытый огромные различия между различными мировыми областями. Топливо используется на человека по средней норме в развитых странах, которая является больше чем шесть раз этим в развивающихся странах. Можно заметить по следующему графу, что развитые страны (Северная Америка, Европа, бывший Советский Союз) используют почти вдвое больше топлива в качестве развивающихся стран; но у них есть меньше чем одна треть их населения.

БУДУЩИЕ ТЕНДЕНЦИИ

Согласно официальным оценкам, потребление энергии продолжит увеличиваться, как оно делало в недалеком прошлом, приводя к увеличивающимся проблемам энергоснабжения и увеличило проблемы охраны окружающей среды.

Один важный водитель для увеличенного потребления энергии - увеличивающееся население. Мировое население было приблизительно 6 миллиардами человек в 2000. Оценки ООН тенденций населения предвидят, что это продолжит увеличиваться до приблизительно 8 миллиардов к 2025, но стабилизирующийся к 2100 году в где-нибудь между 10 и 12 миллиардами человек. Большая часть того увеличения будет в меньшем количестве развитых стран.

Официальный прогноз от Международного энергетического агентства, Мировая энергетическая Перспектива, которая - 2004 то, что потребление во всем мире продолжает расти за следующие два десятилетия, с большинством роста в Азии. Мировое энергопотребление в 2020 спроектировано, чтобы достигнуть почти 600 000 PJ (14 400 Mtoe).

Большая часть того увеличения будет в меньшем количестве развитых стран. Согласно американской САМКЕ (Министерство энергетики) перспектива для энергетического использования во всем мире продолжает показывать сильные перспективы возрастающих уровней потребления за следующие два десятилетия, во главе с растущим спросом на энергию использования конца в Азии. Мировое энергопотребление в 2015 спроектировано, чтобы достигнуть почти 562 квадрильонов Британских тепловых единиц (Британская тепловая единица). Ожидаемое приращение в полном энергопотреблении между 1995 и 2015 - почти 200 квадрильонов британских тепловых единиц - соответствовало бы полному мировому потреблению энергии, зарегистрированному в 1970, как раз перед энергетическим кризисом 1973.

Две трети всего энергетического роста произойдут в развивающихся экономиках и экономических системах в переходе, с большой частью того роста, сконцентрированного в Азии. Энергетический рост в развивающихся странах Азии спроектирован, чтобы составить в среднем 4.2 процента ежегодно, по сравнению с 1.3 процентами для индустрализированных экономических систем. Американский темп роста, как ожидают, составит в среднем только приблизительно 1 процент ежегодно. Уже 1990, американское потребление энергии превысило полное потребление в странах развития Азии на 33 квадрильона британских тепловых единиц. К 2015, энергетическое использование в развитии Азии, как ожидают, превысит американское потребление на 48 квадрильонов британских тепловых единиц.

Мировое Потребление энергии областью, 1970-2015 (Квадрильон британских тепловых единиц):

Область

1970

1995

2010

2015

Ежегодное Процентное изменение

 

1970-1995

1995-2015

Индустрализированный

135.1

200.2

248.7

260.8

1.6

1.3

Соединенные Штаты

67.6

90.6

107.9

110.9

1.2

1.0

Развитие

32.0

112.6

194.4

226.2

5.2

3.5

Азия

18.9

69.6

134.7

159.1

5.4

4.2

EE/FSU

39.7

52.1

70.5

75.0

1.1

1.8

Полный Мир

206.7

364.9

513.6

561.9

2.3

2.2

Отметьте: Общие количества, возможно, не равняются сумме компонентов из-за независимого округления. Иллюстрации не включают некоммерческое топливо как биомасса. 1 квадрильон британских тепловых единиц = 1 054 ЭДЖА.

EE/FSU = Восточная Европа и прежний Советский Союз.

Согласно сообщению американской САМКИ к 2015, нефтяное использование, как ожидают, превысит 100 миллионов баррелей в день, норма потребления, на 50 процентов больше чем в 1995. Нефть, которую торговые образцы, как ожидают, переместят заметно как потребление нефти в Азиатско-Тихоокеанских областях далеко, опережает внутреннюю производственную прибыль, приводя к значительному увеличению импорта от ближневосточных поставщиков. Во всем мире, угольное использование спроектировано, чтобы превысить 7.3 миллиардов тонн к 2015, по сравнению с 5.1 миллиардами тонн в 1995. Рост в угольном использовании будет на местах сконцентрирован, происходя по большей части в Индии и Китае.

Мировое Потребление энергии Топливом, 1970-2015 (Квадрильон британских тепловых единиц):

Источник энергии

1970

1995

2010

2015

Ежегодное Процентное изменение

 

1970-1995

1995-2015

Нефть

97.8

141.1

194.8

213.4

1.5

2.1

Природный газ

36.1

77.7

129.0

144.7

3.1

3.2

Уголь

59.7

93.1

122.7

134.7

1.8

1.9

Ядерный

0.9

23.3

25.0

22.8

13.9

-0.1

Возобновляемые источники энергии

12.2

29.7

42.1

46.3

3.6

2.3

Общее количество

206.7

364.9

513.6

561.9

2.3

2.2

Отметьте: Общие количества, возможно, не равняются сумме компонентов из-за независимого округления.

 

У природного газа, как ожидают, будет самый высокий темп роста среди ископаемого топлива, в 3.1 процентах в год, получая акцию относительно нефти и угля. К 2015 потребление природного газа на основе Британской тепловой единицы превысит полное потребление нефти, зарегистрированное на 1995, на уровне, эквивалентном двум третям потребления нефти, спроектированного на 2015. Потребление природного газа в 1995 составляло только приблизительно 55 процентов потребления нефти.

Согласно американскому предсказанию САМКИ только приблизительно 8 процентов спроектированного роста энергопотребления за следующие два десятилетия будут поданы источниками неископаемого топлива. Фактически, неокаменелость (коммерческая) топливная акция мирового потребления энергии уменьшается от 15 процентов до 12 процентов за период проектирования. Таким образом, мировой выброс углерода, вероятно, увеличится на 3.7 миллиарда метрических тонн, или 61 процент, по уровню 1990 года к 2015. Соглашение глобального потепления 1992 передает всех подписавшихся, чтобы искать и развить политику смягчить или стабилизировать выброс углерода. Однако, даже если бы все развитые страны смогли достигнуть стабилизации своей эмиссии относительно уровней 1990 года, то полный мировой выброс углерода все еще повысился бы на 2.5 миллиарда метрических тонн за следующие два десятилетия.

Энергетическое использование на душу населения в индустрализированных экономических системах в мире, которое далеко превышает уровни в недавно развивающихся экономических системах, как ожидают, изменится только умеренно за следующие два десятилетия. В некоторых развивающихся экономических системах (например, Индия и Китай), может удвоиться энергетическое использование на душу населения. Даже с таким ростом, однако, среднее энергетическое использование на душу населения в развивающихся странах все еще будет меньше чем одной пятой среднее число для промышленно развитых стран в 2015.

В дальнейшей перспективе, потребление нефти как основной источник коммерческой энергии сегодня, начнет уменьшаться после фазы перехода (между 2020 и 2060). Ожидается, что природный газ продолжит использоваться, пока цена и доступность удовлетворительные, но поскольку запасы уменьшают или ценовой уголь повышения (который обычно менее дорог, чем природный газ и его международные цены вряд ли повысятся), будет командовать большей пропорцией рынка. Чтобы поддержать энергетические уровни и из-за международных экологических проблем, некоторые эксперты предсказывают, что уголь должен будет быть использован чисто, где процесс газификации будет самым безвредным для окружающей среды способом своего будущего использования.

Переход к жизнеспособной энергетической системе требует, чтобы акция возобновляемых источников энергии непрерывно выросла. Возобновляемые источники энергии, объединенные с системой новых технологий, могут способствовать до значительной степени энергетическим требованиям в период времени вне 2020. В докладе для UN Solar Energy Group для Окружающей среды и развития предполагается, что использование технологии уже на рынке или в продвинутой технической стадии тестирования, к середине следующих возобновляемых источников энергии столетия могло составлять 60 процентов рынка электроэнергии в мире и 40 процентов рынка для топлива, используемого непосредственно.