Потребление электроэнергии — это потребление энергии в форме электроэнергии . [2] Около пятой части мировой энергии потребляется в виде электричества: для жилых, промышленных, коммерческих, транспортных и других целей. [2] Быстрое увеличение этой доли путем дальнейшей электрификации крайне важно для ограничения изменения климата , [3] поскольку большая часть другой энергии потребляется путем сжигания ископаемого топлива, тем самым выделяя парниковые газы , которые удерживают тепло. [4]
Мировое потребление электроэнергии в 2022 году составило 24 398 тераватт-часов (ТВт·ч), что почти в три раза превышает объем потребления в 1981 году (8 132 ТВт·ч). [5] На Китай, США и Индию пришлось более половины мировой доли потребления электроэнергии. Япония и Россия следовали за ними с потреблением, почти вдвое превышающим потребление остальных промышленно развитых стран. [5]
Электрическая энергия чаще всего измеряется либо в джоулях (Дж), либо в ватт-часах (Вт·ч). [6]
Электрические и электронные устройства потребляют электроэнергию для получения желаемого результата (света, тепла, движения и т. д.). Во время работы часть энергии теряется в зависимости от электрической эффективности . [7]
Электроэнергия вырабатывается на электростанциях с 1882 года. [8] Изобретение паровой турбины в 1884 году для привода электрогенератора привело к увеличению потребления электроэнергии во всем мире. [9]
В 2022 году общее мировое производство электроэнергии составило около 29 000 ТВт·ч. [10] Общая первичная энергия преобразуется в многочисленные формы, включая, помимо прочего, электричество, тепло и движение. [11] Часть первичной энергии теряется во время преобразования в электричество, как это было в Соединенных Штатах, где в 2022 году было потеряно чуть более 60%. [11]
Электроэнергия составила более 20% мирового конечного потребления энергии в 2022 году, при этом нефть составила менее 40%, уголь — менее 9%, природный газ — менее 15%, биотопливо и отходы — менее 10%, а другие источники (такие как тепло, солнечная электроэнергия, ветровая электроэнергия и геотермальная энергия) — более 5%. [12] Общее конечное потребление электроэнергии в 2022 году было неравномерно разделено между следующими секторами: промышленность (42,2%), жилой сектор (26,8%), коммерческие и общественные услуги (21,1%), транспорт (1,8%) и другие (8,1%; т. е. сельское хозяйство и рыболовство). [12] В 1981 году конечное потребление электроэнергии продолжало снижаться в промышленном секторе и увеличиваться в жилом, коммерческом и общественном секторах услуг. [12]
Анализ чувствительности на основе адаптивной нейро-нечеткой сетевой модели для оценки спроса на электроэнергию показывает, что занятость является наиболее важным фактором, влияющим на потребление электроэнергии. [13] В исследовании в качестве входных данных использовались шесть параметров: занятость, ВВП , жилье, население, градусо-день отопления и градусо-день охлаждения , а спрос на электроэнергию был выходной переменной. [13]
В таблице перечислены 45 стран-потребителей электроэнергии, которые использовали около 22 000 ТВт·ч. Эти страны составляют около 90% конечного потребления более 190 стран. Конечное потребление для выработки этой электроэнергии указано для каждой страны. Данные по состоянию на 2022 год. [10] [14]
В 2022 году конечное потребление электроэнергии в странах ОЭСР составило более 10 000 ТВт·ч. [5] В том году промышленный сектор потребил около 42,2% электроэнергии, жилой сектор потребил около 26,8%, коммерческий и государственный секторы услуг потребляли около 21,1%, транспортный сектор потреблял около 1,8%, а другие секторы (такие как сельское хозяйство и рыболовство) потребляли около 8,1%. [12] В последние десятилетия потребление в жилом, коммерческом и государственном секторах услуг росло, в то время как потребление в промышленности снижалось. [5] Совсем недавно транспортный сектор стал свидетелем увеличения потребления в связи с ростом рынка электромобилей . [5]
Конечное потребление, деленное на количество жителей, дает потребление страны на душу населения. В Западной Европе это от 4 до 8 МВт·ч/год. [10] (1 МВт·ч = 1000 кВт·ч) В Скандинавии, США, Канаде, Тайване, Южной Корее, Австралии, Японии и Великобритании потребление на душу населения выше; однако в развивающихся странах оно намного ниже. [10] Среднемировой показатель составил около 3 МВт·ч/год в 2022 году. [10] Очень низкие уровни потребления, такие как на Филиппинах , не включенные в таблицу, указывают на то, что многие жители не подключены к электросети, и именно по этой причине некоторые из самых густонаселенных стран мира, включая Нигерию и Бангладеш , не отображаются в таблице. [14]
В таблице перечислены 30 стран, которые представляют около 76% населения мира, 84% мирового ВВП и 85% мирового производства электроэнергии. [10] [14] [16] [17] Производительность на производство электроэнергии (понятие, аналогичное энергоемкости ) можно измерить, разделив ВВП на произведенную электроэнергию. Данные за 2019 год. [10] [14] [16] [17]
В таблице ниже перечислены 15 стран с самым высоким конечным потреблением электроэнергии, которое составило более 70% мирового потребления в 2022 году. [10]
Заглядывая вперед, можно сказать, что повышение энергоэффективности приведет к уменьшению потребности в электроэнергии для удовлетворения данного спроса на электроэнергию, но спрос значительно возрастет за счет: [22]
Поскольку транспорт и отопление становятся более благоприятными для климата, экологический эффект потребления энергии будет все больше определяться электричеством. [22]
Международное энергетическое агентство ожидает пересмотра субсидий на ископаемое топливо , которые в 2013 году составили 550 миллиардов долларов, что в четыре раза больше субсидий на возобновляемую энергию . В этом сценарии [23] почти половина прироста потребления электроэнергии в 2040 году покрывается более чем 80%-ным ростом возобновляемой энергии. Будет построено много новых атомных электростанций, в основном для замены старых. Ядерная часть выработки электроэнергии увеличится с 11 до 12%. Возобновляемая часть вырастет намного больше, с 21 до 33%. МЭА предупреждает, что для ограничения глобального потепления до 2 °C выбросы углекислого газа [24] не должны превышать 1000 гигатонн (Гт) с 2014 года. Этот предел будет достигнут в 2040 году, и выбросы никогда не упадут до нуля.
Всемирный энергетический совет [25] прогнозирует, что мировое потребление электроэнергии к 2040 году увеличится до более чем 40 000 ТВт·ч/год. Доля ископаемого топлива в генерации зависит от энергетической политики. Она может оставаться на уровне около 70% в так называемом сценарии Jazz , где страны довольно независимо «импровизируют», но она также может снизиться до около 40% в сценарии Symphony , если страны будут работать «организованно» для более благоприятной для климата политики. Выбросы углекислого газа, 32 Гт/год в 2012 году, увеличатся до 46 Гт/год в Jazz, но снизятся до 26 Гт/год в Symphony. Соответственно, до 2040 года доля возобновляемого топлива в генерации останется на уровне около 20% в Jazz, но увеличится до около 45% в Symphony.
Опрос ЕС, проведенный по климату и потреблению энергии в 2022 году, показал, что 63% людей в Европейском союзе хотят, чтобы расходы на энергию зависели от ее использования, при этом крупнейшие потребители платили бы больше. Для сравнения, в Китае этот показатель составляет 83%, в Великобритании — 63%, а в США — 57%. [26] [27] 24% опрошенных американцев считают, что люди и предприятия должны делать больше для сокращения собственного потребления (по сравнению с 20% в Великобритании, 19% в ЕС и 17% в Китае). [28] [29]
Почти половина опрошенных в Европейском союзе (47%) и Соединенном Королевстве (45%) хотят, чтобы их правительство сосредоточилось на развитии возобновляемых источников энергии . Это сопоставимо с 37% в Соединенных Штатах и Китае, когда их попросили перечислить свои приоритеты в области энергетики. [28] [30] [31]