Wikisage is op 1 na de grootste internet-encyclopedie in het Nederlands. Iedereen kan de hier verzamelde kennis gratis gebruiken, zonder storende advertenties. De Koninklijke Bibliotheek van Nederland heeft Wikisage in 2018 aangemerkt als digitaal erfgoed.
- Wilt u meehelpen om Wikisage te laten groeien? Maak dan een account aan. U bent van harte welkom. Zie: Portaal:Gebruikers.
- Bent u blij met Wikisage, of wilt u juist meer? Dan stellen we een bescheiden donatie om de kosten te bestrijden zeer op prijs. Zie: Portaal:Donaties.
Wereldenergievoorziening: verschil tussen versies
(→Trend) |
|||
Regel 101: | Regel 101: | ||
=== Trend === | === Trend === | ||
Van 2010 tot 2015 nam de wereldwijde productie 8% toe. Een klein deel van de duurzame energie, zon en wind, groeide veel harder, een factor 3,<ref name="electrheat">[http://www.iea.org/statistics/statisticssearch/ IEA Statistics search], select Country/Region, Electricity and Heat.</ref> dat is gemiddeld 25% per jaar, overeenkomend met de groei sinds 1990.<ref name="trend" /> | Van 2010 tot 2015 nam de wereldwijde productie 8% toe. Een klein deel van de duurzame energie, zon en wind, groeide veel harder, een factor 3,<ref name="electrheat">[http://www.iea.org/statistics/statisticssearch/ IEA Statistics search], select Country/Region, Electricity and Heat.</ref> dat is gemiddeld 25% per jaar, overeenkomend met de exponentieele groei sinds 1990.<ref name="trend" /> | ||
In China groeide in die periode niet alleen zon en wind snel (5 maal), maar ook kernenergie, 130%.<ref name="electrheat" /> | In China groeide in die periode niet alleen zon en wind snel (5 maal), maar ook kernenergie, 130%.<ref name="electrheat" /> |
Versie van 28 sep 2017 15:21
Wereldenergievoorziening bestaat uit het wereldwijd winnen en gebruiksklaar maken van brand- en splijtstoffen, het opwekken van elektriciteit, en het energietransport.
Inleiding
De mensheid heeft altijd al brandstof gebruikt. Het begon al met het gebruik van vuur. Steenkool- en oliewinning zijn ook heel oud. Ook wind en water hebben al duizenden jaren mensen aan meer energie geholpen dan hun eigen spierkracht opbrengt. Te denken valt aan windmolens, zeilschepen en het gebruik van waterkracht. Ongeveer aan het begin van de 19e eeuw is met het grootschalig delven van bruin- en steenkool veel meer brandstof beschikbaar gekomen, zodat de industrialisatie kon beginnen. Elektriciteit wordt in centrales opgewekt sinds 1882 en het gebruik groeit sindsdien sterk.
Pas sinds het einde van de negentiende eeuw is er sprake van een wereldwijde energiemarkt, met het vervoer van steenkool over langere afstanden. Tot dan toe werd brandstof, hoofdzakelijk brandhout voor keukengebruik, lokaal verzameld. Voor de steden werd vanuit het platteland brandhout en indien lokaal aanwezig, steenkool of bruinkool aangevoerd. Veel brandhout werd eerst omgevormd tot houtskool voor gemakkelijker transport. De steenkool die nodig was voor metaalproductie werd lokaal gewonnen. Alleen op de plaatsen waar zowel ertsen als steenkool redelijk dichtbij waren was sprake van metaalproductie, mogelijk in verband met de hoge transportkosten. Petroleum werd verhandeld als brandstof voor koken en verlichting. Met de introductie van elektriciteit ontstond een energiemarkt op industriële schaal. Eerst alleen lokale centrale, maar later op internationale elektriciteitsnetwerken, waarbij elektriciteit ook over lange afstanden vervoerd kan worden.
De huidige energievoorziening maakt ca 10% uit van alle bestedingen in de wereld[1] en is van groot belang voor economie en leefbaarheid. Zoals blijkt uit de volgende paragrafen produceren betrekkelijk weinig van de meer dan 190 landen in de wereld het overgrote deel van de energie. Veel landen moeten energie importeren. De geproduceerde energie, bijv. aardolie, moet nog geconverteerd worden voor het geschikt is voor eindgebruik. Tussen productie en eindgebruik vindt dus veel conversie en handel plaats. Conversie en transport kost veel energie zodat uiteindelijk maar ca 60% beschikbaar komt voor de eindgebruikers.
Tenslotte wordt de verwachting van het IEA van het energiegebruik tot 2040 samengevat en de mogelijke aanpassing van het energiebeleid.
Energieproductie
Wereldwijde primaire energieproductie |
Wereldwijd wordt primaire energie gewonnen uit fossiele, nucleaire en duurzame bronnen. Primair betekent: direct gewonnen uit natuurlijke bronnen, niet geraffineerd of geconverteerd. Vooral in China is de energieproductie sterk toegenomen.
- Fossiel: steen- en bruinkool, aardolie en aardgas
- Nucleair: uranium
- Duurzaam: onder andere waterkracht, biomassa, wind- en zonne-energie
De statistiek van primaire energie volgt bepaalde regels[3] die gericht zijn op eenvoudige meetbaarheid en vergelijkbaarheid van energie soorten.
In de tabel staat de wereld-energieproductie en de landen/regio's die het grootste deel (90%) daarvan winnen.
De hoeveelheden zijn uitgedrukt in miljoen ton olie equivalent per jaar (1 Mtoe/a = 11,63 terawattuur per jaar = 1,327 gigawatt). De data zijn van 2015.[4][5]
Total Mtoe/a |
Kolen | Olie & Gas | Nucleair | Duurzaam | |
---|---|---|---|---|---|
WERELD | 13790 | 28% | 54% | 5% | 13% |
China | 2496 | 75% | 13% | 2% | 10% |
Verenigde Staten | 2019 | 21% | 60% | 11% | 8% |
Midden-Oosten | 1884 | 0% | 100% | 0% | 0% |
Rusland | 1334 | 15% | 79% | 4% | 2% |
Afrika | 1118 | 14% | 53% | 0% | 33% |
Europese Unie | 771 | 19% | 24% | 29% | 28% |
India | 554 | 48% | 12% | 2% | 38% |
Indonesië | 426 | 57% | 25% | 0% | 18% |
Canada | 471 | 7% | 77% | 6% | 10% |
Australië | 381 | 78% | 19% | 0% | 3% |
Brazilië | 279 | 1% | 55% | 1% | 43% |
Noorwegen | 208 | 0% | 93% | 0% | 7% |
Mexico | 192 | 4% | 86% | 2% | 8% |
Venezuela | 183 | 0% | 96% | 0% | 4% |
Kazakhstan | 164 | 29% | 71% | 0% | 0% |
In het Midden-Oosten produceren de Persische Golfstaten Iran, Irak, Kuwait, Oman, Qatar, Saudi Arabië en de Verenigde Arabische Emiraten het meest. In mindere mate ook Bahrain, Jordanië, Lebanon, Syrië en Yemen in deze regio.
De grootste producenten in Afrika zijn Nigeria (254), Z-Afrika (167), Algerije (143) en Angola (100).
In de Europese Unie produceren Frankrijk (138, vooral nucleair), Duitsland (120), Ver. Koninkrijk (119), Polen (68, vooral kolen) en Nederland (48, vooral aardgas) het meest.
Twee derde van de duurzame productie in de wereld is niet-commerciële vaste brandstof in ontwikkelingslanden.[6]
Trend
Van 2010 tot 2015 nam de wereldwijde productie 8% toe. Een klein deel van de duurzame energie, zon en wind, groeide veel harder, een factor 3,[7] dat is gemiddeld 25% per jaar, overeenkomend met de exponentieele groei sinds 1990.[6]
In China groeide in die periode niet alleen zon en wind snel (5 maal), maar ook kernenergie, 130%.[7]
Tussen productie en eindgebruik
De primaire energie wordt op vele manieren geconverteerd voor het geschikt is voor eindgebruik.
- Bruin- en steenkool gaat grotendeels naar elektriciteitscentrales. Kolen gaan ook naar een cokesfabriek.
- Aardolie wordt geraffineerd, zie Aardoliedestillaat.
- Nucleaire reactie hitte wordt gebruikt in kerncentrales.
- Biomassa wordt verwerkt tot biobrandstof.
Elektriciteit wordt opgewekt met een wisselstroomgenerator die mechanisch gekoppeld is aan
Export | Import | |
---|---|---|
Miden-Oosten | 1344 | 128 |
Rusland | 630 | 28 |
Indonesië | 254 | 54 |
Canada | 284 | 85 |
Noorwegen | 185 | 8 |
Europese Unie | 576 | 1482 |
Japan | 19 | 428 |
India | 64 | 371 |
Z-Korea | 63 | 300 |
- een stoom- of gasturbine in een thermische centrale,
- of een hydraulische turbine in een waterkrachtcentrale,
- of een windturbine, alleenstaand of in een windpark.
Na de uitvinding van de silicium PV cel in 1954 begon de elektriciteitsopwekking met zonnepanelen, verbonden met een DC/AC convertor. Pas rond 2000 werd door massaproductie van panelen zonnestroom economisch.
Primaire en geconverteerde energie wordt ook wereldwijd verhandeld tussen landen. In de tabel staan landen en regio's die hun energie grotendeels exporteren, gevolgd door landen die veel energie moeten importeren voor hun economie. De hoeveelheden zijn uitgedrukt in Mtoe/a en de data zijn van 2015.[4]
Groot energietransport wordt gedaan met olie- en gastankers, tankauto's, gasnetwerken, elektriciteitsnetten, zie Hoogspanning (elektriciteit).
Van de primaire energieproductie wordt 32% gebruikt bij conversie en transport en 6% voor niet-energetische producten zoals smeermiddelen, asfalt en petrochemicaliën. Voor energie eindgebruikers resteert 62%.
Eindgebruik
Het bestaat uit brandstof (80%) en elektriciteit (20%). De tabellen bevatten hoeveelheden, uitgedrukt in miljoen ton olie equivalent per jaar (1 Mtoe = 11,63 TWh), hoeveel daarvan duurzaam is, en het gebruik per persoon per jaar. De data zijn van 2015.[4]
Brandstof:
- fossiel: aardgas, brandstof geproduceerd uit aardolie (LPG, benzine, kerosine, diesel, stookolie), uit kolen (anthraciet, cokes).
- duurzaam: biobrandstof en brandstof geproduceerd uit afval, voor zover commercieel.
- voor warmtedistributie.
De hoeveelheden zijn gebaseeerd op netto calorische waarde.
Elektriciteit: Zie Wereldelektriciteitsgebruik voor meer details.
In de eerste tabel staat het wereldwijd eindgebruik en landen/regio's die het meest (83%) gebruiken. In ontwikkelingslanden is het gebruik per persoon laag en het brandstofgebruik relatief duurzaam. Canada, Venezuela en Brazilië wekken elektriciteit grotendeels duurzaam op met waterkracht.
Brandstof Mtoe/a |
waarvan duurzaam | Elektriciteit Mtoe/a |
waarvan duurzaam | Energie pp toe/a | |
---|---|---|---|---|---|
WERELD | 6810 | 16% | 1737 | 21% | 1,2 |
China | 1330 | 9% | 419 | 24% | 1,3 |
Ver. Staten | 1072 | 7% | 325 | 14% | 4,4 |
Europese Unie | 801 | 10% | 236 | 30% | 2,0 |
Afrika | 502 | 62% | 53 | 18% | 0,5 |
India | 444 | 40% | 88 | 15% | 0,4 |
Rusland | 316 | 1% | 62 | 16% | 2,6 |
Japan | 191 | 2% | 82 | 17% | 1,9 |
Brazilië | 170 | 36% | 42 | 74% | 1,0 |
Indonesië | 139 | 40% | 17 | 11% | 0,6 |
Canada | 129 | 9% | 43 | 63% | 4,8 |
Iran | 130 | 0% | 18 | 5% | 1,9 |
Mexico | 93 | 8% | 22 | 14% | 1,0 |
Z-Korea | 84 | 6% | 43 | 3% | 2,5 |
Australië | 59 | 8% | 18 | 13% | 3,2 |
Oekraine | 38 | 3% | 10 | 5% | 1,1 |
Argentinië | 46 | 2% | 11 | 29% | 1,3 |
Venezuela | 30 | 2% | 6 | 64% | 1,2 |
De volgende tabel toont een aantal van de 28 landen van de Europese Unie die het grootste deel (83%) gebruiken, en Noorwegen. In de laatste vier landen wordt elektriciteit grotendeels duurzaam opgewekt.
Brandstof Mtoe/a |
waarvan duurzaam | Elektriciteit Mtoe/a |
waarvan duurzaam | Energie pp toe/a | |
---|---|---|---|---|---|
Duitsland | 155 | 10% | 44 | 31% | 2,4 |
Frankrijk | 98 | 12% | 37 | 17% | 2,0 |
Ver. Koninkrijk | 91 | 4% | 26 | 27% | 1,8 |
Italië | 87 | 9% | 25 | 40% | 1,8 |
Spanje | 56 | 9% | 20 | 34% | 1,7 |
Polen | 49 | 12% | 11 | 14% | 1,6 |
Nederland | 35 | 3% | 9 | 15% | 2,6 |
België | 26 | 7% | 7 | 24% | 3,1 |
Zweden | 19 | 35% | 11 | 64% | 3.1 |
Portugal | 11 | 20% | 4 | 52% | 1,5 |
Denemarken | 10 | 14% | 3 | 69% | 2,3 |
Noorwegen | 9 | 10% | 10 | 98% | 3,8 |
De grootste eindgebruikers in Afrika zijn Nigeria 117, Z-Afrika 74 en Egypte 54. Van de 48 Afrikaanse landen zijn er 32 in een energie crisis volgens de Wereld Bank.
Energie voor energie
Brandstof en elektriciteit wordt deels gebruikt voor constructie, onderhoud en sloop/hergebruik van installaties die brandstof en elektriciteit produceren, zoals olieboortorens, uranium isotoopscheiding en windturbines. Voor het nuttig effect van deze producenten moet de verhouding van de energieopbrengst tot de energiekosten groot genoeg zijn (Engels: EROEI energy returned on energy invested of EROI energy return on investment). Er is weinig overeenstemming in de technische literatuur over methoden en resultaten van berekening van deze verhoudingen, maar waarschijnlijk is de EROEI voor fossiele en nucleaire brandstof, waterkracht en windturbines minstens 10, voor zonnepanelen ongeveer 7 en voor zonnecollectoren (heet water) maar 2.[8] In zuidelijke Europese landen is de zonne-EROEI meer dan tien[9] maar noordelijker is het minder omdat het terugwinnen van de geïnvesteerde energie een groter deel van de levensduur van de panelen beslaat.
Verwachting tot 2040
Op grond van onderzoek beloftes van ongeveer 190 landen na de Klimaatconferentie van Parijs (2015) verwacht het IEA (Outlook[10]) dat het wereldwijde energieverbruik in 2040 nog met 30% toegenomen zal zijn door industrialisering van India, Zuidoost-Azië en China. Hernieuwbare energie ziet de snelste groei, het verbruik van aardgas stijgt met 50%, de vraag naar olie gaat dalen na 2040 en het gebruik van kolen zal niet groeien.
Met dit beleid zal het doel, dat in de Parijse Overeenkomst is vastgelegd, volgens het IEA lang niet bereikt worden. Strengere decarbonisatieopties in de IEA Outlook omvatten het 450 scenario (450 ppm CO2 in de lucht, geassocieerd met 2 C opwarming). In dit scenario komt bijna 60% van het vermogen in 2040 voort uit hernieuwbare energie, bijna de helft hiervan van wind- en zonne-energie. De energiesector is grotendeels ontkoold. Structurele veranderingen in het ontwerp en de werking van het energiesysteem zijn nodig om het grote aandeel van variabele wind- en zonne-energie te integreren. Dit vereist een grote herverdeling van het cumulatief investeringsvermogen in de energiesector, geschat op 40 biljoen dollar. In 2040 daalde het aandeel fossiele brandstoffen naar een derde.
Zie ook
- Milieu-effect: Opwarming van de Aarde, Fossiele brandstof
- Energiebeleid: Energiesubsidie
- Mark Jacobson
- Wereldenergievoorziening met wind, water en zon
- Energie-unie
Bronvermelding
Bronnen, noten en/of referenties:
- º http://www.leonardo-energy.org/blog/world-energy-expenditures
- º quad = 1015 Btu = 293 TWh, eia.gov–U.S. Energy Information Administration International Energy Statistics
- º IEA Statistics manual, chapter 7
- Fossiel: gebaseeerd op netto calorische waarde.
- Nucleair: warmte geproduceerd door kernreacties, 3 maal de elektrische energie, gebaseeerd op 33% rendement van kerncentrales. Deze productie wordt toegerekend aan het land waar de kerncentrales staan - dat is vaak niet het land waar het uraniumerts gedolven is.
- Duurzaam: biomassa gebaseeerd op netto calorische waarde. Elektriciteit geproduceerd met waterkracht, windturbines en zonnepanelen. Geothermische warmte die in centrales gebruikt wordt, 10 maal de opgewekte elekticiteit, gebaseerd op 10% rendement.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 IEA Statistics search, Balances
- º Het Internationaal Energie Agentschap gebruikt de energie eenheid Mtoe. Vergelijkbare data zijn te vinden bij de Energy Information Administration van de VS http://www.eia.doe.gov/ uitgedrukt in quads. 1 quad = 1015 Btu = 25,2 Mtoe.
- ↑ 6,0 6,1 IEA Key Renewables Trends
- ↑ 7,0 7,1 IEA Statistics search, select Country/Region, Electricity and Heat.
- º Charles Hall, http://www.theoildrum.com/node/3810 (2008) Table 1, EROI for the USA.
- º Ugo Bardi, http://http://www.resilience.org/stories/2016-05-24/but-what-s-the-real-energy-return-of-photovoltaic-energy/ (2016).
- º IEA Outlook
![Zoek op Wikidata](/w/images/thumb/b/be/Wikidata-logo.png/25px-Wikidata-logo.png)