อ่าน 10 นาที
อุปทานและการบริโภคพลังงานของโลก
อุปทานและการบริโภคพลังงานโลก หมายถึง อุปทานของ ทรัพยากรพลังงาน ทั่วโลก และ การบริโภค ทรัพยากรเหล่านั้น ระบบอุปทานพลังงานโลกประกอบด้วยการ พัฒนา การ กลั่น และการค้าพลังงาน...
อุปทานและการบริโภคพลังงานของโลก
อุปทานและการบริโภคพลังงานโลกหมายถึง อุปทานของทรัพยากรพลังงาน ทั่วโลก และการบริโภคทรัพยากรเหล่านั้น ระบบอุปทานพลังงานโลกประกอบด้วยการพัฒนาการกลั่นและการค้าพลังงาน อุปทานพลังงานอาจมีอยู่ในรูปแบบต่างๆ เช่นทรัพยากรดิบหรือ พลังงาน ที่ผ่านการแปรรูปและกลั่นแล้วทรัพยากรพลังงานดิบ ได้แก่ถ่านหินน้ำมันและก๊าซที่ยังไม่ผ่านกระบวนการและยูเรเนียมในขณะที่พลังงานที่ผ่านการกลั่นแล้ว ได้แก่น้ำมันกลั่นที่สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงหรือผลิตไฟฟ้าได้ทรัพยากรพลังงานอาจถูกนำไปใช้ในหลายวิธี ขึ้นอยู่กับทรัพยากรเฉพาะ (เช่น ถ่านหิน) และการใช้งานขั้นสุดท้ายที่ตั้งใจไว้ (อุตสาหกรรม ที่อยู่อาศัย ฯลฯ) การผลิตและการบริโภคพลังงานมีบทบาทสำคัญในเศรษฐกิจโลกพลังงานมีความจำเป็นในอุตสาหกรรมและการขนส่ง ทั่วโลก ห่วงโซ่อุปทานพลังงานทั้งหมด ตั้งแต่การผลิตจนถึงการบริโภคขั้นสุดท้าย เกี่ยวข้องกับกิจกรรมมากมายที่ทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานที่มีประโยชน์[ 3 ]
การใช้พลังงานโดยรวมมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นประมาณ 1–2% ต่อปี[ 4 ]ณ ปี 2022 การใช้พลังงาน 80% มาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล[ 5 ]เมื่อไม่นานมานี้พลังงานหมุนเวียนมีการเติบโตอย่างรวดเร็ว โดยเฉลี่ยเพิ่มขึ้นประมาณ 20% ต่อปีในช่วงทศวรรษ 2010 [ 6 ] [ 7 ]
ปัญหาสำคัญสองประการเกี่ยวกับการผลิตและการบริโภคพลังงาน ได้แก่การปล่อยก๊าซเรือนกระจกและมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลกประมาณ 50 พันล้านตันต่อปี[ 8 ]ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ 36 พันล้านตันเป็นผลมาจากการใช้พลังงาน (เกือบทั้งหมดมาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล) ในปี 2021 [ 9 ]มีการวางแผนสถานการณ์ต่างๆ มากมายเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าการปล่อยก๊าซสุทธิเป็นศูนย์
มีความเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่างการบริโภคพลังงานต่อหัวประชากรและ GDP ต่อหัวประชากร ดังนั้น ประเทศที่ร่ำรวยและเป็นอุตสาหกรรมมากกว่าจึงบริโภคพลังงานต่อคนมากกว่าประเทศที่มีรายได้น้อยกว่าอย่างมีนัยสำคัญ[ 10 ]
กลุ่มประเทศอ่าวเปอร์เซียและรัสเซียเป็นผู้ส่งออกพลังงานรายใหญ่ เนื่องจากมีแหล่งสำรองปิโตรเลียมและก๊าซธรรมชาติจำนวนมาก ลูกค้าของพวกเขาได้แก่สหภาพยุโรปและจีน
การขาดแคลนแหล่งพลังงานอย่างมีนัยสำคัญเรียกว่าวิกฤตพลังงาน
การผลิตพลังงานขั้นต้น
- น้ำมัน (31.2%)
- ถ่านหิน (27.2%)
- ก๊าซธรรมชาติ (24.7%)
- พลังงานน้ำ ( พลังงานหมุนเวียน ) (6.90%)
- นิวเคลียร์ (4.30%)
- อื่นๆ ( พลังงานหมุนเวียน ) (5.70%)
พลังงานปฐมภูมิหมายถึง พลังงานรูปแบบแรกที่พบเจอ ซึ่งเป็นทรัพยากรดิบที่เก็บรวบรวมได้โดยตรงจากการผลิตพลังงาน ก่อนที่จะมีการแปลงหรือเปลี่ยนรูปพลังงานใดๆ เกิดขึ้น
การผลิตพลังงานโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ดังนี้:
- เชื้อเพลิง ฟอสซิลได้แก่ถ่านหินน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติ
- พลังงานนิวเคลียร์ โดยใช้ยูเรเนียม ;
- พลังงานหมุนเวียนได้แก่พลังงานชีวมวลพลังงาน ความร้อนใต้ พิภพพลังงานน้ำพลังงานแสงอาทิตย์พลังงานลมพลังงานจากกระแสน้ำขึ้นลงและพลังงานคลื่นเป็นต้น
การประเมินพลังงานขั้นต้นโดย IEA ปฏิบัติตามกฎบางประการ[หมายเหตุ 1 ]เพื่ออำนวยความสะดวกในการวัดพลังงานประเภทต่างๆ กฎเหล่านี้เป็นที่ถกเถียงกัน พลังงานการไหลของน้ำและอากาศที่ขับเคลื่อนกังหันลมและพลังงานน้ำ และแสงแดดที่ให้พลังงานแก่แผงโซลาร์เซลล์ ไม่ถือเป็น PE ซึ่งกำหนดไว้ที่พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ แต่พลังงานฟอสซิลและพลังงานนิวเคลียร์ถูกกำหนดไว้ที่ความร้อนจากปฏิกิริยา ซึ่งประมาณสามเท่าของพลังงานไฟฟ้า ความแตกต่างในการวัดนี้อาจนำไปสู่การประเมินค่าการมีส่วนร่วมทางเศรษฐกิจของพลังงานหมุนเวียนต่ำเกินไป[ 13 ]
Enerdata แสดงข้อมูลสำหรับ "พลังงานทั้งหมด / การผลิต: ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซ ชีวมวล ความร้อน และไฟฟ้า" และสำหรับ "พลังงานหมุนเวียน / % ในการผลิตไฟฟ้า: พลังงานหมุนเวียน พลังงานที่ไม่หมุนเวียน" [ 5 ]
ตารางนี้แสดงปริมาณการใช้พลังงานไฟฟ้าทั่วโลก และประเทศที่ผลิตได้มากที่สุด (76%) ในปี 2021 โดยใช้ข้อมูลจาก Enerdata ปริมาณที่แสดงเป็นค่าปัดเศษ และระบุเป็นล้านตันเทียบเท่าน้ำมันต่อปี (1 Mtoe = 11.63 TWh (41.9 เพตาจูล ) โดยที่ 1 TWh = 10⁹ kWh ) และ เป็นเปอร์เซ็นต์ของปริมาณทั้งหมด พลังงานหมุนเวียนคือ ชีวมวล บวกความร้อน บวกเปอร์เซ็นต์พลังงานหมุนเวียนที่ผลิตได้จากการผลิตไฟฟ้า (พลังงานน้ำ พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์) พลังงานนิวเคลียร์คือเปอร์เซ็นต์พลังงานที่ไม่หมุนเวียนที่ผลิตได้จากการผลิตไฟฟ้า การประเมินค่าต่ำกว่าความเป็นจริงของพลังงานน้ำ พลังงานลม และพลังงานแสงอาทิตย์ เมื่อเทียบกับพลังงานนิวเคลียร์และพลังงานฟอสซิลที่กล่าวถึงข้างต้นนั้น ใช้ได้กับข้อมูล Enerdata ด้วยเช่นกัน
ปริมาณการผลิตพลังงานรวมทั่วโลกในปี 2021 อยู่ที่ 14,800 ล้านตันเทียบเท่าพลังงานน้ำ (MToe) ซึ่งเทียบเท่ากับพลังงานประมาณ 172 เพตาวัตต์ชั่วโมง (PWh) ต่อปี หรือประมาณ 19.6 เทราวัตต์ (TW)
| รวม (MToe) | ถ่านหิน | น้ำมันและก๊าซ | พลังงานหมุนเวียน | นิวเคลียร์ | |
|---|---|---|---|---|---|
| จีน | 2,950 | 71% | 13% | 10% | 6% |
| สหรัฐอเมริกา | 2,210 | 13% | 69% | 8% | 10% |
| รัสเซีย | 1,516 | 16% | 78% | 2% | 4% |
| ซาอุดีอาระเบีย | 610 | 0 | 100% | 0 | 0 |
| อิหร่าน | 354 | 0 | 99% | 0 | 1% |
| สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ | 218 | 0 | 99% | 0 | 1% |
| อินเดีย | 615 | 50% | 11% | 33% | 6% |
| แคนาดา | 536 | 5% | 81% | 10% | 4% |
| อินโดนีเซีย | 451 | 69% | 17% | 14% | 0 |
| ออสเตรเลีย | 423 | 64% | 33% | 3% | 0 |
| บราซิล | 325 | 1% | 55% | 42% | 2% |
| ไนจีเรีย | 249 | 0 | 47% | 53% | 0 |
| แอลจีเรีย | 150 | 0 | 100% | 0 | 0 |
| แอฟริกาใต้ | 151 | 91% | 1% | 8% | 0 |
| นอร์เวย์ | 214 | 0 | 93% | 7% | 0 |
| ฝรั่งเศส | 128 | 0 | 1% | 34% | 65% |
| เยอรมนี | 102 | 27% | 3% | 47% | 23% |
| โลก | 14800 | 27% | 53% | 13% | 7% |
- ถ่านหิน 10,587 (34.4%)
- ก๊าซธรรมชาติ 6,796 (22.1%)
- ไฮโดร 4,417 (14.4%)
- นิวเคลียร์ 2,765 (8.99%)
- ลม 2,497 (8.12%)
- แสงอาทิตย์ 2,130 (6.92%)
- อื่นๆ 1,569 ราย (5.10%)
การแปลงพลังงาน
| ประเทศชาติ | การส่งออกลบการนำเข้าในปี 2021 (MToe) [ 15 ] |
|---|---|
| รัสเซีย | 682 |
| ซาอุดีอาระเบีย | 388 |
| ออสเตรเลีย | 296 |
| แคนาดา | 245 |
| อินโดนีเซีย | 226 |
| นอร์เวย์ | 185 |
| อิตาลี | -114 |
| ไก่งวง | -118 |
| เยอรมนี | -187 |
| เกาหลีใต้ | -239 |
| อินเดีย | -323 |
| ญี่ปุ่น | -357 |
| จีน | -803 |
ทรัพยากรพลังงานต้องผ่านกระบวนการแปรรูปเพื่อให้เหมาะสมสำหรับการบริโภคขั้นสุดท้าย ตัวอย่างเช่น ถ่านหินดิบที่ขุดได้หรือก๊าซธรรมชาติดิบที่ผลิตจากบ่อน้ำมันอาจมีสิ่งเจือปนต่างๆ ที่อาจทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการเผาไหม้ในโรงไฟฟ้า
พลังงานปฐมภูมิถูกแปลงเป็นตัวนำพลังงาน ได้หลายวิธี ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าพลังงานทุติยภูมิ: [ 16 ]
- ถ่านหินส่วนใหญ่ใช้ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนส่วนโค้กได้มาจากการกลั่นแบบทำลายล้างของถ่านหินบิทูมินัส
- น้ำมันดิบส่วนใหญ่จะถูกส่งไปยังโรงกลั่นน้ำมัน
- ก๊าซธรรมชาติถูกส่งไปยัง โรงงาน แปรรูปก๊าซธรรมชาติเพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อน เช่น น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และไฮโดรเจนซัลไฟด์ และเพื่อปรับค่าความร้อน นอกจากนี้ยังใช้เป็นเชื้อเพลิงในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนอีกด้วย
- ความร้อนจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ถูกนำไปใช้ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อน
- ชีวมวลถูกนำมาใช้โดยตรงหรือแปรรูปเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานโดยใช้ กังหัน ไอน้ำหรือกังหันก๊าซในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนหรือกังหันน้ำใน โรง ไฟฟ้าพลังน้ำหรือกังหันลมซึ่งมักพบในฟาร์มกังหันลมการประดิษฐ์เซลล์แสงอาทิตย์ ในปี 1954 ทำให้เกิดการผลิตไฟฟ้าโดยใช้แผงโซลาร์เซลล์ที่เชื่อมต่อกับ อินเวอร์เตอร์ การผลิตแผงโซลาร์เซลล์จำนวนมากในช่วงประมาณปี 2000 ทำให้ การผลิตไฟฟ้าด้วยวิธีนี้คุ้มค่าทางเศรษฐกิจ
การค้าพลังงาน
พลังงานขั้นต้นและพลังงานแปรรูปจำนวนมากมีการซื้อขายระหว่างประเทศ ตารางแสดงรายชื่อประเทศที่มีความแตกต่างระหว่างการส่งออกและการนำเข้ามากในปี 2021 โดยแสดงเป็น Mtoe ค่าลบแสดงว่าเศรษฐกิจต้องการการนำเข้าพลังงานจำนวนมาก[ 15 ]การส่งออกก๊าซของรัสเซียลดลงมากในปี 2022 [ 17 ]เนื่องจากท่อส่งก๊าซไปยังเอเชียบวกกับกำลังการส่งออก LNG น้อยกว่าก๊าซที่ไม่ได้ส่งไปยังยุโรปอีกต่อไป[ 18 ]
การขนส่งพลังงานทำได้โดยเรือบรรทุกน้ำมันรถ บรรทุก น้ำมันเรือบรรทุกก๊าซธรรมชาติเหลวการขนส่งสินค้าทางรถไฟท่อส่งและการส่งกระแสไฟฟ้า
การจัดหาพลังงานทั้งหมด
- ถ่านหิน 165.06 (27.9%)
- น้ำมัน 199.05 (33.6%)
- ก๊าซธรรมชาติ 148.6 (25.1%)
- นิวเคลียร์ 30.74 (5.19%)
- ไฮโดร 16.03 (2.71%)
- พลังงานหมุนเวียน 32.74 (5.53%)
ปริมาณพลังงานทั้งหมด (TES) บ่งชี้ถึงผลรวมของการผลิตและการนำเข้าหักลบด้วยการส่งออกและการเปลี่ยนแปลงการจัดเก็บ[ 20 ]สำหรับทั่วโลก TES เกือบเท่ากับพลังงานปฐมภูมิ (PE) เนื่องจากการนำเข้าและการส่งออกหักล้างกัน แต่สำหรับแต่ละประเทศ TES และ PE จะแตกต่างกันทั้งปริมาณและคุณภาพ เนื่องจากมีพลังงานทุติยภูมิเข้ามาเกี่ยวข้อง เช่น การนำเข้าผลิตภัณฑ์จากโรงกลั่นน้ำมัน TES คือพลังงานทั้งหมดที่จำเป็นในการจัดหาพลังงานให้กับผู้ใช้ปลายทาง
| ทีเอส | พีอี | |
|---|---|---|
| จีน | 3,650 | 2,950 |
| อินเดีย | 927 | 615 |
| รัสเซีย | 811 | 1,516 |
| ญี่ปุ่น | 400 | 52 |
| เกาหลีใต้ | 298 | 151 |
| แคนาดา | 289 | 536 |
| เยอรมนี | 286 | 102 |
| ซาอุดีอาระเบีย | 219 | 610 |
| ปี | ทีเอส |
|---|---|
| 1990 | 8,700 |
| 2000 | 9,900 |
| 2010 | 12,600 |
| 2019 | 14,400 |
| 2020 | 13,800 |
| 2021 | 14,500 |
ตารางแสดงรายการ TES และ PE สำหรับบางประเทศซึ่งมีความแตกต่างกันมาก ทั้งในปี 2021 และประวัติ TES การเติบโตของ TES ส่วนใหญ่ตั้งแต่ปี 1990 เกิดขึ้นในเอเชีย จำนวนเงินถูกปัดเศษและระบุเป็น Mtoe Enerdata ระบุ TES ว่าเป็นการบริโภคพลังงานทั้งหมด[ 21 ]
25% ของผลผลิตขั้นต้นทั่วโลกถูกนำไปใช้ในการแปลงและขนส่ง และ 6% สำหรับผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่พลังงาน เช่น สารหล่อลื่น แอสฟัลต์ และปิโตรเคมี[ 22 ] ในปี 2019 TES อยู่ที่ 606 EJ และการบริโภคขั้นสุดท้ายอยู่ที่ 418 EJ คิดเป็น 69% ของ TES [ 23 ]พลังงานส่วนใหญ่ที่สูญเสียไปจากการแปลงเกิดขึ้นในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนและการใช้งานเองของอุตสาหกรรมพลังงาน
การอภิปรายเกี่ยวกับการสูญเสียพลังงาน
- น้ำมัน (31.8%)
- ถ่านหิน (26.4%)
- ก๊าซธรรมชาติ (23.7%)
- พลังงานน้ำ ( พลังงานหมุนเวียน ) (6.25%)
- นิวเคลียร์ (3.95%)
- พลังงานลม ( พลังงานหมุนเวียน ) (3.52%)
- พลังงานแสงอาทิตย์ ( พลังงานหมุนเวียน ) (2.96%)
- อื่นๆ ( พลังงานหมุนเวียน ) (1.42%)
พลังงานมีคุณภาพแตกต่างกันความร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิต่ำ เป็นพลังงานคุณภาพต่ำที่มีการเคลื่อนที่แบบสุ่ม ในขณะที่ไฟฟ้าเป็นพลังงานคุณภาพสูงที่ไหลอย่างราบรื่นผ่านสายไฟ ต้องใช้ความร้อนประมาณ 3 กิโลวัตต์ชั่วโมงในการผลิตไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์ชั่วโมง แต่ในขณะเดียวกัน ไฟฟ้าคุณภาพสูง 1 กิโลวัตต์ชั่วโมงนี้ สามารถนำไปใช้ในการให้ความร้อนหลายกิโลวัตต์ชั่วโมงแก่ตัวอาคารโดยใช้ปั๊มความร้อนได้ ปรากฏว่าการสูญเสียพลังงานที่มีประโยชน์ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนนั้นมากกว่าการสูญเสียเนื่องจากความต้านทานในสายส่งไฟฟ้ามาก เนื่องจากความแตกต่างของคุณภาพ นอกจากนี้ ไฟฟ้ายังสามารถนำไปใช้ในหลายวิธีที่ความร้อนทำไม่ได้
อันที่จริง การสูญเสียพลังงานในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนเกิดจากประสิทธิภาพการแปลงพลังงานเคมีของเชื้อเพลิงไปเป็นพลังงานการเคลื่อนที่จากการเผาไหม้ที่ไม่ดีพอ มิเช่นนั้นแล้ว พลังงานเคมีของเชื้อเพลิงจะไม่ใช่พลังงานคุณภาพต่ำโดยเนื้อแท้ ตัวอย่างเช่น การแปลงพลังงานเคมีไปเป็นไฟฟ้าในแบตเตอรี่สามารถทำได้เกือบ 100% ดังนั้น การสูญเสียพลังงานในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจึงเป็นการสูญเสียที่แท้จริง
วิธีหนึ่งที่จะอธิบายความแตกต่างนี้และเปรียบเทียบกันได้คือการใช้วิธีการทดแทน พลังงานคุณภาพสูงจะวัดได้จากปริมาณพลังงานคุณภาพต่ำที่จำเป็นต้องใช้ในการผลิตพลังงานคุณภาพสูงนั้น
การบริโภคขั้นสุดท้าย
- องค์การความร่วมมือและการพัฒนาเศรษฐกิจ (38.2%)
- ตะวันออกกลาง (5.10%)
- ยูเรเซียที่ไม่ใช่ประเทศสมาชิก OECD (7.50%)
- จีน (20.6%)
- ส่วนที่เหลือของเอเชีย (13.5%)
- ประเทศในทวีปอเมริกาที่ไม่ใช่สมาชิก OECD (4.80%)
- แอฟริกา (6.10%)
- เชื้อเพลิงสำหรับการบินและการเดินเรือระหว่างประเทศ (4.20%)
การบริโภคขั้นสุดท้ายทั้งหมด (TFC) คือการบริโภคพลังงานทั่วโลกโดยผู้ใช้ปลายทาง (ในขณะที่การบริโภคพลังงานขั้นต้น (Eurostat) [ 26 ]หรืออุปทานพลังงานทั้งหมด (IEA) คือความต้องการพลังงานทั้งหมด ดังนั้นจึงรวมถึงสิ่งที่ภาคพลังงานใช้เองและการสูญเสียจากการแปลงและการกระจาย) พลังงานนี้ประกอบด้วยเชื้อเพลิง (78%) และไฟฟ้า (22%) ตารางแสดงปริมาณที่แสดงเป็นล้านตันเทียบเท่าน้ำมันต่อปี (1 Mtoe = 11.63 TWh) และปริมาณพลังงานหมุนเวียน ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่พลังงานไม่ได้นำมาพิจารณาในที่นี้ ข้อมูลเป็นของปี 2018 [ 22 ] [ 27 ]ส่วนแบ่งพลังงานหมุนเวียนของ TFC ทั่วโลกอยู่ที่ 18% ในปี 2018: ชีวมวลแบบดั้งเดิม 7% พลังงานน้ำ 3.6% และพลังงานหมุนเวียนอื่นๆ 7.4% [ 28 ]
ในช่วงปี พ.ศ. 2548–2560 การบริโภคถ่านหินขั้นสุดท้ายทั่วโลกเพิ่มขึ้นร้อยละ 23 น้ำมันและก๊าซเพิ่มขึ้นร้อยละ 18 และไฟฟ้าเพิ่มขึ้นร้อยละ 41 [ 22 ]
เชื้อเพลิงมีสามประเภท: ประเภทแรกคือเชื้อเพลิงฟอสซิล ได้แก่ ก๊าซธรรมชาติ เชื้อเพลิงที่ได้จากปิโตรเลียม (LPG, น้ำมันเบนซิน, น้ำมันก๊าด, แก๊ส/ดีเซล, น้ำมันเชื้อเพลิง) หรือจากถ่านหิน (แอนทราไซต์, ถ่านหินบิทูมินัส, โค้ก, ก๊าซจากเตาหลอมเหล็ก ) ประเภทที่สองคือเชื้อเพลิงหมุนเวียน ( เชื้อเพลิงชีวภาพและเชื้อเพลิงที่ได้จากของเสีย) และประเภทสุดท้ายคือเชื้อเพลิงที่ใช้สำหรับ ระบบ ทำความร้อนส่วนกลาง
ปริมาณเชื้อเพลิงในตารางนั้นอิงตามค่าความร้อนต่ำสุด
ตารางแรกแสดงรายการการบริโภคขั้นสุดท้ายในประเทศ/ภูมิภาคที่ใช้มากที่สุด (85%) และต่อคน ณ ปี 2018 ในประเทศกำลังพัฒนา การบริโภคเชื้อเพลิงต่อคนอยู่ในระดับต่ำและมีพลังงานหมุนเวียนมากกว่า[ 29 ]แคนาดา เวเนซุเอลา และบราซิลผลิตไฟฟ้าส่วนใหญ่ด้วยพลังงานน้ำ
| เชื้อเพลิงMtoe | ซึ่งเป็นพลังงานหมุนเวียน | ไฟฟ้าMtoe | ซึ่งเป็นพลังงานหมุนเวียน | ทีเอฟซี พีพีโท | |
|---|---|---|---|---|---|
| จีน | 1,436 | 6% | 555 | 30% | 1.4 |
| สหรัฐอเมริกา | 1,106 | 8% | 339 | 19% | 4.4 |
| ยุโรป | 982 | 11% | 309 | 39% | 2.5 |
| แอฟริกา | 531 | 58% | 57 | 23% | 0.5 |
| อินเดีย | 487 | 32% | 104 | 25% | 0.4 |
| รัสเซีย | 369 | 1% | 65 | 26% | 3.0 |
| ญี่ปุ่น | 201 | 3% | 81 | 19% | 2.2 |
| บราซิล | 166 | 38% | 45 | 78% | 1.0 |
| อินโดนีเซีย | 126 | 21% | 22 | 14% | 0.6 |
| แคนาดา | 139 | 8% | 45 | 83% | 5.0 |
| อิหร่าน | 147 | 0% | 22 | 6% | 2.1 |
| เม็กซิโก | 95 | 7% | 25 | 18% | 1.0 |
| เกาหลีใต้ | 85 | 5% | 46 | 5% | 2.6 |
| ออสเตรเลีย | 60 | 7% | 18 | 21% | 3.2 |
| อาร์เจนตินา | 42 | 7% | 11 | 27% | 1.2 |
| เวเนซุเอลา | 20 | 3% | 6 | 88% | 0.9 |
| โลก | 7,050 | 14% | 1,970 | 30% | 1.2 |
ตารางถัดไปแสดงประเทศที่บริโภคมากที่สุด (85%) ในยุโรป
| ประเทศ | เชื้อเพลิงMtoe | ซึ่งเป็นพลังงานหมุนเวียน | ไฟฟ้าMtoe | ซึ่งเป็นพลังงานหมุนเวียน |
|---|---|---|---|---|
| เยอรมนี | 156 | 10% | 45 | 46% |
| ฝรั่งเศส | 100 | 12% | 38 | 21% |
| สหราชอาณาจักร | 95 | 5% | 26 | 40% |
| อิตาลี | 87 | 9% | 25 | 39% |
| สเปน | 60 | 10% | 21 | 43% |
| โปแลนด์ | 58 | 12% | 12 | 16% |
| ยูเครน | 38 | 5% | 10 | 12% |
| เนเธอร์แลนด์ | 36 | 4% | 9 | 16% |
| เบลเยียม | 26 | 8% | 7 | 23% |
| สวีเดน | 20 | 35% | 11 | 72% |
| ออสเตรีย | 20 | 19% | 5 | 86% |
| โรมาเนีย | 19 | 20% | 4 | 57% |
| ฟินแลนด์ | 18 | 34% | 7 | 39% |
| โปรตุเกส | 11 | 20% | 4 | 67% |
| เดนมาร์ก | 11 | 15% | 3 | 71% |
| นอร์เวย์ | 8 | 16% | 10 | 100% |
พลังงานต่อพลังงาน
มีการใช้เชื้อเพลิงและไฟฟ้าบางส่วนในการก่อสร้าง บำรุงรักษา และรื้อถอน/รีไซเคิลสิ่งก่อสร้างที่ผลิตเชื้อเพลิงและไฟฟ้า เช่นแท่นขุดเจาะน้ำมันเครื่องแยกไอโซโทปยูเรเนียมและกังหันลม เพื่อให้การผลิตเหล่านี้คุ้มค่าทางเศรษฐกิจอัตราส่วนของพลังงานที่ได้รับคืนต่อพลังงานที่ลงทุน (EROEI) หรือผลตอบแทนด้านพลังงานจากการลงทุน (EROI) จะต้องมีค่ามากพอ
หากพลังงานสุดท้ายที่ส่งมอบเพื่อการบริโภคคือ E และ EROI เท่ากับ R พลังงานสุทธิที่มีอยู่คือ EE/R เปอร์เซ็นต์ของพลังงานที่มีอยู่คือ 100-100/R สำหรับ R>10 จะมีพลังงานมากกว่า 90% แต่สำหรับ R=2 จะมีเพียง 50% และสำหรับ R=1 จะไม่มีเลย การลดลงอย่างรวดเร็วนี้เรียกว่าหน้าผาพลังงานสุทธิ[ 30 ]
ความพร้อมใช้งานของข้อมูล
หลายประเทศเผยแพร่สถิติเกี่ยวกับการจัดหาและการบริโภคพลังงานของประเทศตนเอง ประเทศอื่นๆ ที่น่าสนใจ หรือของทุกประเทศรวมกันในแผนภูมิเดียว หนึ่งในองค์กรที่ใหญ่ที่สุดในสาขานี้คือสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (IEA) ซึ่งจำหน่ายข้อมูลพลังงานที่ครอบคลุมเป็นรายปี ทำให้ข้อมูลนี้ต้องเสียค่าใช้จ่ายและเข้าถึงได้ยากสำหรับผู้ใช้อินเทอร์เน็ต [ 22 ] ในทางกลับกัน องค์กร Enerdata เผยแพร่หนังสือรายปีฟรี ทำให้ข้อมูลเข้าถึงได้ง่ายขึ้น[ 5 ]อีกองค์กรที่น่าเชื่อถือซึ่งให้ข้อมูลพลังงานที่ถูกต้อง โดยส่วนใหญ่อ้างอิงถึงสหรัฐอเมริกา คือสำนักงานข้อมูลพลังงานแห่งสหรัฐอเมริกา
แนวโน้มและภาพรวม
| ส่วนหนึ่งของชุดบทความเกี่ยวกับ |
| การบรรเทาผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ |
|---|
|
เนื่องจากการระบาดของ COVID-19ทำให้การใช้พลังงานทั่วโลกลดลงอย่างมากในปี 2020 แต่ความต้องการพลังงานโดยรวมทั่วโลกได้ฟื้นตัวขึ้นในปี 2021 และแตะระดับสูงสุดเป็นประวัติการณ์ในปี 2022 [ 31 ]
ในปี 2022 ผู้บริโภคทั่วโลกใช้จ่ายเงินเกือบ 10 ล้านล้านดอลลาร์สหรัฐไปกับพลังงาน โดยเฉลี่ยมากกว่า 1,200 ดอลลาร์สหรัฐต่อคน ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้น 20% เมื่อเทียบกับค่าเฉลี่ยในช่วงห้าปีที่ผ่านมา แสดงให้เห็นถึงผลกระทบทางเศรษฐกิจที่สำคัญและภาระทางการเงินที่เพิ่มขึ้นของการใช้พลังงานในระดับโลก[ 32 ] : 13
สถานการณ์จำลองของ IEA
ในรายงาน World Energy Outlook 2023 IEA ระบุว่า "เรากำลังอยู่ในเส้นทางที่จะเห็นเชื้อเพลิงฟอสซิลทั้งหมดถึงจุดสูงสุดก่อนปี 2030" [ 33 ] : 18 IEAนำเสนอสามสถานการณ์: [ 33 ] : 17
- สถานการณ์นโยบายที่กำหนดไว้ (STEPS)ให้ภาพรวมตามการตั้งค่านโยบายล่าสุด ส่วนแบ่งของเชื้อเพลิงฟอสซิลในอุปทานพลังงานทั่วโลก ซึ่งคงที่อยู่ที่ประมาณ 80% มานานหลายทศวรรษ เริ่มลดลงและแตะระดับ 73% ภายในปี 2030 [ 33 ] : 18สิ่งนี้บั่นทอนเหตุผลสำหรับการเพิ่มการลงทุนในเชื้อเพลิงฟอสซิล[ 33 ] : 19พลังงานหมุนเวียนคาดว่าจะสนับสนุนกำลังการผลิตไฟฟ้าใหม่ 80% ภายในปี 2030 โดยพลังงานแสงอาทิตย์ PV เพียงอย่างเดียวคิดเป็นมากกว่าครึ่ง[ 33 ] : 20 STEPS มองเห็นจุดสูงสุดของการปล่อย CO2 ที่เกี่ยวข้องกับพลังงานช่วงกลางทศวรรษ 2020 แต่การปล่อยยังคงสูงพอที่จะผลักดันอุณหภูมิเฉลี่ยทั่วโลกให้สูงขึ้นประมาณ 2.4 °C ในปี 2100 [ 33 ] : 22ความต้องการพลังงานโดยรวมยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจนถึงปี 2050 [ 33 ] : 23การลงทุนด้านพลังงานโดยรวมยังคงอยู่ที่ประมาณ 3 ล้านล้านดอลลาร์สหรัฐต่อปี[ 33 ] : 49
- สถานการณ์การประกาศคำมั่นสัญญา (APS)ถือว่าเป้าหมายด้านพลังงานและสภาพภูมิอากาศระดับชาติทั้งหมดที่รัฐบาลกำหนดไว้จะบรรลุผลสำเร็จอย่างครบถ้วนและตรงเวลา APS เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ 1.7 °C ในปี 2100 (ด้วยความน่าจะเป็น 50%) [ 33 ] : 92การลงทุนด้านพลังงานทั้งหมดเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 4 ล้านล้านดอลลาร์สหรัฐต่อปีหลังจากปี 2030 [ 33 ] : 49
- สถานการณ์การปล่อยก๊าซเรือนกระจกสุทธิเป็นศูนย์ภายในปี 2050 (NZE)จำกัดภาวะโลกร้อนไว้ที่ 1.5 °C [ 33 ] : 17สัดส่วนของเชื้อเพลิงฟอสซิลจะสูงถึง 62% ในปี 2030 [ 33 ] : 101การปล่อยก๊าซมีเทนจากแหล่งเชื้อเพลิงฟอสซิลจะลดลง 75% ในปี 2030 [ 33 ] : 45การลงทุนด้านพลังงานโดยรวมจะเพิ่มขึ้นเกือบ 5 ล้านล้านดอลลาร์สหรัฐต่อปีหลังจากปี 2030 [ 33 ] : 49การลงทุนด้านพลังงานสะอาดจำเป็นต้องเพิ่มขึ้นทุกที่ แต่การเพิ่มขึ้นที่สูงที่สุดนั้นจำเป็นในตลาดเกิดใหม่และประเทศกำลังพัฒนาอื่นๆ นอกเหนือจากจีน ซึ่งต้องอาศัยการสนับสนุนจากนานาชาติที่เพิ่มมากขึ้น[ 33 ] : 46สัดส่วนของไฟฟ้าในการบริโภคขั้นสุดท้ายจะเกิน 50% ภายในปี 2050 ในสถานการณ์ NZE สัดส่วนของพลังงานนิวเคลียร์ในการผลิตไฟฟ้ายังคงมีเสถียรภาพโดยทั่วไปเมื่อเวลาผ่านไปในทุกสถานการณ์ ประมาณ 9% [ 33 ] : 106
รายงาน "Electricity 2024" ของ IEA ระบุรายละเอียดการเติบโตของความต้องการใช้ไฟฟ้าทั่วโลกที่ 2.2% ในปี 2023 โดยคาดการณ์ว่าจะเพิ่มขึ้น 3.4% ต่อปีจนถึงปี 2026 โดยมีส่วนสำคัญมาจากเศรษฐกิจเกิดใหม่ เช่นจีนและอินเดียแม้ว่าเศรษฐกิจที่พัฒนาแล้วจะชะลอตัวลงเนื่องจากแรงกดดันทางเศรษฐกิจและเงินเฟ้อ[ 34 ]รายงานเน้นย้ำถึงผลกระทบที่สำคัญของศูนย์ข้อมูลปัญญาประดิษฐ์และสกุลเงินดิจิทัลโดยคาดการณ์ว่าการใช้ไฟฟ้าอาจเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเป็น 1,000 TWh ภายในปี 2026 ซึ่งเทียบเท่ากับการใช้งานในปัจจุบันของญี่ปุ่น[ 34 ]ที่น่าสังเกตคือ 85% ของความต้องการที่เพิ่มขึ้นคาดว่าจะมาจากจีนและอินเดีย โดยความต้องการของอินเดียเพียงอย่างเดียวคาดว่าจะเติบโตมากกว่า 6% ต่อปีจนถึงปี 2026 ซึ่งได้รับแรงผลักดันจากการขยายตัวทางเศรษฐกิจและการใช้เครื่องปรับอากาศที่เพิ่มขึ้น[ 34 ]
ความต้องการใช้ไฟฟ้า ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้คาดว่าจะเพิ่มขึ้น 5% ต่อปีไปจนถึงปี 2026 ในสหรัฐอเมริกาพบว่าลดลงในปี 2023 แต่คาดว่าจะเพิ่มขึ้นปานกลางในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า โดยส่วนใหญ่ได้รับแรงหนุนจากศูนย์ข้อมูล รายงานยังคาดการณ์ว่าการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานที่มีการปล่อยมลพิษต่ำจะเพิ่มขึ้นเพื่อตอบสนองการเติบโตของความต้องการทั่วโลกในอีกสามปีข้างหน้า โดยคาดว่าแหล่งพลังงานหมุนเวียนจะแซงหน้าถ่านหินได้ภายในต้นปี 2025 [ 34 ]
สถานการณ์ทางเลือกอื่นๆ
เป้าหมายที่กำหนดไว้ในข้อตกลงปารีสเพื่อจำกัดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะเป็นเรื่องยากที่จะบรรลุ[ 35 ] มีการพัฒนาสถานการณ์ต่างๆ เพื่อบรรลุเป้าหมายของข้อตกลงปารีสว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ โดยใช้ข้อมูลของ IEA แต่เสนอให้เปลี่ยนไปใช้พลังงานหมุนเวียนเกือบ 100% ภายในกลางศตวรรษ พร้อมกับขั้นตอนต่างๆ เช่น การปลูกป่า พลังงานนิวเคลียร์และการดักจับคาร์บอนถูกยกเว้นในสถานการณ์เหล่านี้[ 36 ]นักวิจัยกล่าวว่าต้นทุนจะน้อยกว่า 5 ล้านล้านดอลลาร์ต่อปีที่รัฐบาลใช้ในการอุดหนุนอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในปัจจุบัน[ 36 ] : ix
ในสถานการณ์ +2.0 C (ภาวะโลกร้อน)ความต้องการพลังงานขั้นต้นทั้งหมดในปี 2040 อาจอยู่ที่ 450 EJ = 10,755 Mtoe หรือ 400 EJ = 9560 Mtoe ในสถานการณ์ +1.5ซึ่งต่ำกว่าการผลิตในปัจจุบันมาก แหล่งพลังงานหมุนเวียนสามารถเพิ่มส่วนแบ่งเป็น 300 EJ ในสถานการณ์ +2.0 Cหรือ 330 EJ ในสถานการณ์ +1.5ในปี 2040 ในปี 2050 พลังงานหมุนเวียนสามารถครอบคลุมความต้องการพลังงานเกือบทั้งหมด การบริโภคที่ไม่ใช่พลังงานจะยังคงรวมถึงเชื้อเพลิงฟอสซิล[ 36 ] : xxvii รูปที่ 5
การผลิตไฟฟ้าทั่วโลกจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนจะถึง 88% ภายในปี 2040 และ 100% ภายในปี 2050 ในสถานการณ์ทางเลือกต่างๆ พลังงานหมุนเวียน "ใหม่" ซึ่งส่วนใหญ่ได้แก่ พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานความร้อนใต้พิภพ จะมีส่วนสนับสนุน 83% ของการผลิตไฟฟ้าทั้งหมด[ 36 ] : xxivการลงทุนเฉลี่ยต่อปีที่จำเป็นระหว่างปี 2015 ถึง 2050 รวมถึงค่าใช้จ่ายสำหรับโรงไฟฟ้าเพิ่มเติมเพื่อผลิตไฮโดรเจนและเชื้อเพลิงสังเคราะห์ และสำหรับการทดแทนโรงไฟฟ้า จะอยู่ที่ประมาณ 1.4 ล้านล้านดอลลาร์สหรัฐ[ 36 ] : 182
จำเป็นต้องมีการเปลี่ยนจากการเดินทางทางอากาศภายในประเทศไปสู่การเดินทางทางรถไฟ และจากการเดินทางทางถนนไปสู่การเดินทางทางรถไฟ การใช้รถยนต์ส่วนบุคคลต้องลดลงใน ประเทศ OECD (แต่ต้องเพิ่มขึ้นในภูมิภาคประเทศกำลังพัฒนา) หลังปี 2020 การลดลงของการใช้รถยนต์ส่วนบุคคลจะได้รับการชดเชยบางส่วนจากการเพิ่มขึ้นอย่างมากของระบบขนส่งสาธารณะทางรถไฟและรถโดยสาร[ 36 ] : xxii รูปที่ 4
CO2 สามารถลดลงจาก 32 Gt ในปี 2015 เหลือ 7 Gt (สถานการณ์ +2.0) หรือ 2.7 Gt (สถานการณ์ +1.5) ในปี 2040 และเหลือศูนย์ในปี 2050 [ 36 ] : xxviii
ดูเพิ่มเติม
- การใช้พลังงานไฟฟ้า– การใช้ไฟฟ้าทั่วโลก
- การจัดการความต้องการใช้พลังงาน– การปรับเปลี่ยนความต้องการใช้พลังงานของผู้บริโภค
- ความเข้มข้นของการใช้พลังงาน– การวัดประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบเศรษฐกิจ
- นโยบายด้านพลังงาน– รัฐบาลหรือภาคธุรกิจจัดการกับเรื่องพลังงานอย่างไร
- พลังงานยั่งยืน– พลังงานที่ตอบสนองความต้องการทางสังคม เศรษฐกิจ และสิ่งแวดล้อมอย่างมีความรับผิดชอบ
- รายงานแนวโน้มพลังงานโลก– สิ่งพิมพ์ของสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ
- ทรัพยากรพลังงานโลก– ประมาณการกำลังการผลิตพลังงานสูงสุดบนโลก
- รายการ
หมายเหตุ
- ↑การประเมินพลังงานขั้นต้นของ IEA:
- เชื้อเพลิงฟอสซิล: พิจารณาจากค่าความร้อนที่ต่ำกว่า
- พลังงานนิวเคลียร์: ความร้อนที่เกิดจากปฏิกิริยานิวเคลียร์ ให้พลังงานมากกว่าพลังงานไฟฟ้า 3 เท่า โดยอิงจากประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่ 33%
- พลังงานหมุนเวียน:
- ชีวมวลโดยพิจารณาจากค่าความร้อนต่ำสุด
- พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตจากพลังงานน้ำกังหันลมและแผงโซลาร์เซลล์
- พลังงานความร้อนใต้พิภพมีราคาสูงกว่าพลังงานไฟฟ้าถึง 10 เท่า เนื่องจากประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าประเภทนี้ต่ำมาก
ลิงก์ภายนอก
- Enerdata - สถิติพลังงานและสภาพภูมิอากาศโลก
- รายงานแนวโน้มพลังงานระหว่างประเทศโดยสำนักงานข้อมูลพลังงานแห่งสหรัฐอเมริกา
- รายงานแนวโน้มพลังงานโลกจาก IEA
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อุปทานและการบริโภคพลังงานของโลก
อุปทานและการบริโภคพลังงานโลก หมายถึง อุปทานของ ทรัพยากรพลังงาน ทั่วโลก และ การบริโภค ทรัพยากรเหล่านั้น ระบบอุปทานพลังงานโลกประกอบด้วยการ พัฒนา การ กลั่น และการค้าพลังงาน...
การผลิตพลังงานขั้นต้น
พลังงานปฐมภูมิ หมายถึง พลังงานรูปแบบแรกที่พบเจอ ซึ่งเป็นทรัพยากรดิบที่เก็บรวบรวมได้โดยตรงจากการผลิตพลังงาน ก่อนที่จะมีการแปลงหรือเปลี่ยนรูปพลังงานใดๆ เกิดขึ้น
การแปลงพลังงาน
ทรัพยากรพลังงานต้องผ่านกระบวนการแปรรูปเพื่อให้เหมาะสมสำหรับการบริโภคขั้นสุดท้าย ตัวอย่างเช่น ถ่านหินดิบที่ขุดได้หรือก๊าซธรรมชาติดิบที่ผลิตจากบ่อน้ำมันอาจมีสิ่งเจือปนต่างๆ ที่อาจทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการเผาไหม้ในโรงไฟฟ้า
การค้าพลังงาน
พลังงานขั้นต้นและพลังงานแปรรูปจำนวนมากมีการซื้อขายระหว่างประเทศ ตารางแสดงรายชื่อประเทศที่มีความแตกต่างระหว่างการส่งออกและการนำเข้ามากในปี 2021 โดยแสดงเป็น Mtoe ค่าลบแสดงว่าเศรษฐกิจต้องการการนำเข้าพลังงานจำนวนมาก [ 15 ] การส่งออกก๊าซของรัสเซียลดลงมากในปี 2022...