משק האנרגיה העולמי

מקורות האנרגיה נכון לשנת 2004

מפת שימוש אנרגיה, נכון לשנת 2006

משק האנרגיה העולמי או המקורות וצריכת האנרגיה העולמית עוסק בסך מקורות האנרגיה העולמיים, ובסך צריכת האנרגיה השנתית העולמית הישירה של המין האנושי. שוק האנרגיה העולמי הוא אחד מענפי התעשייה העיקריים של הכלכלה האנושית.

אנרגיה מהווה את הבסיס לכלכלה האנושית. דבר זה נובע ישירות מהחוק השני של התרמודינמיקה לפיו כל פעילות פיזית חייבת השקעה של אקסרגיה שהולכת לאיבוד. הדבר כולל את הקיום הביולוגי שלנו ושל יצורים אחרים, חקלאות למזון וחומרי גלם, ייצור מוצרים ושירותים, תעבורה ותחבורה, תחזוקה של מוצרים, ועיבוד ואיחסון של מידע וידע. המין האנושי צורך אנרגיה בצורה ישירה ובצורה עקיפה. הצריכה הישירה ביותר היא צריכה של אנרגיה על ידי הגוף - צריכת מזון, כמו כן ביגוד הוא בחלקו ניהול של צריכת האנרגיה של הגוף על ידי בידוד הגוף מסביבה קרה או מפני קרינת שמש. צריכה נוספת של אנרגיה על ידי המין האנושי כוללת כרייה ושאיבה של דלק מחצבי או הפקת אנרגיה מתחדשת ושימוש של צורות אנרגיות אלה בתחומים שונים של הכלכלה כמו בתעשייה, בחקלאות, בתחבורה, בדיור וכו'. הצריכה האנרגטית העקיפה של המין האנושי נובעת מכך שהוא מקבל שירותי חינם מהשמש ומהמערכות הגאופיזיות והאקולוגיות של הטבע: חום שמאפשר חיים, ואור מהשמש; רוח גשם והיבטים נוספים מהמערכת הגאופיזית, וייצור ראשוני ושירותים רבים נוספים - שירותי המערכת האקולוגית מהמערכות האקולוגיות שבעצמן צריכות לרתום אנרגיה (לרוב - אנרגיית שמש).

גם מבחינת צרכן בודד ניתן להבחין בין צריכה ישירה (אנרגיה במזון, שימוש ישיר באנרגיה לתפעול פעילות כלכלית לדוגמה צריכת חשמל, אנרגיה לתחבורה, חימום וקירור הבית) וכן על צריכה עקיפה - אנרגיה גלומה שנטבעה במוצרים ובשירותים במהלך מחזור החיים שלהם .

בשנת 2005 סך צריכת האנרגיה הישירה של המין האנושי, היתה 500 EJ או (20^10 ג'ול), או 138,900 TWh. הדבר הזה הוא שווה ערך להספק של 15 TW. מתוך כמות זו 86.5% זו באה בדלקים מחצביים, אם כי יש אי-וודאות של לפחות 10% בנתון זה, אי הוודאות נובעת מכך שלא כל המדינות עוקבות בצורה מדוייקת אחר צריכת האנרגיה בתחומן, ובגלל שתכולת האנרגיה המדוייקת של חבית נפט או של טונה פחם משתנה בהתאם לאיכות.

רוב משאבי האנרגיה העולמיים הישירים והעקיפים מקורם בקרינת השמש שמגיעה לכדור הארץ. חלק מאנרגיה הפך במשך מיליוני שנים למרבצים של נפט, פחם וגז טבעי, ונשמר במרבצים תת קרקעיים, חלק ממנה ניתן לניצול ישיר או עקיף לדוגמה באמצעות אנרגיה מצמחים (ביו דלקים או מזון), אנרגיה הידרו-אלקטרית, אנרגיית רוח, או אנרגיית גלי ים. המין האנושי מנצל באופן ישיר רק אחוז קטן מתוך אנרגיות המתחדשות הקיימות, אולם יש להבין שרתימת האנרגיות האלה אינו דבר מובן מאליו, והוא גם תמיד כרוך גם בהפסד אנרגטי- בגלל החוק השני של התרמודינמיקה.

לפי סקר האנרגיה של חברת BP לשנת 2006, מקורות האנרגיה העולמית לצריכה ישירה בשימוש האנושות מתחלקת כך: 37% נפט, 25% פחם, 23 גז טבעי, 6% גרעין. ביומסה 4%, הידרו אלקטרי 3%. מקורות מתחדשים אחרים עומדים על כ-1% חימום סולארי 0.5%, אנרגיית רוח 0.3%, גאו-תרמית 0.2%, ביו-דלק 0.2%, סולארי-פוטו-וולטאי 0.04%. לפי סקר האנרגיה של סוכנות האנרגיה הבינלאומית לשנת 2008, בשנת 2006 צריכת האנרגיה העולמית הישירה היתה 34% נפט, 26% פחם, 20.5% גז טבעי, 6.2% גרעין, 2.2% הידרו אלקטרי, ביומסה ואחרים 10%, ואחרים 0.6% (כולל אנרגיה גאותרמית, רוח וסולארי). יש לשים לב שצריכת האנרגיה העקיפה של האנושות גבוהה יותר מצריכת האנרגיה הישירה, ורובה מגיעה מאנרגיית שמש וגלגוליה.

בסיס אנרגטי לכלכלה

ערך מורחב – בסיס אנרגטי לכלכלה

רוב צריכת האנרגיה על ידי האנושות היא בלתי מורגשת. אור השמש מחמם את כדור הארץ כולו ומאפשר את קיום החיים. ללא אנרגיה זו, האוויר והמים היו קופאים לטמפרטורה בגובה של מספר מעלות מעל האפס המוחלט בלבד וכל היצורים החיים בכדור היו מתים או לא נוצרים מלכתחילה. נוסף לאור השמש עצמו גם אפקט החממה שומר על טמפרטורה גבוהה יחסית של כדור הארץ ומאפשר בו את החיים כפי שאנו מכירים אותם.

בנוסף להיבט זה, אנרגיית השמש מהווה את הבסיס האנרגטי לרוב הביוספרה ולחלק עצום של הכלכלה. אנרגיה זו מספקת אנרגיה לצמחים ואצות שמייצרות חמצן וממירות את האנרגיה לייצור ראשוני שמהווה את האנרגיה הכימית שמזינה את כל היצורים החיים לרבות האדם. חלק מתוך הייצור הזה הם צמחים שגדלים במסגרת גידולי חקלאות וכן שטחי מרעה שמספקים מזון ומוצרים רבים אחרים לאדם. אנרגיית השמש מזינה גם את רוב אנרגיית הגלים ואת אנרגיית הרוח, גורמת לאידוי מים מתוך הים ולכן תורמת לכלכלה האנושית גם בהיבטים כמו הסעת ענני גשם, יצירת מים מתוקים, מיזוג אוויר, הסעת חומרי הזנה ועוד.

הרחבת צריכת האנרגיה המתחדשת שמקורה בשמש בתוך כדור הארץ, על ידי האנושות, בקנה מידה גדול, עלולה לגרום לא רק לצריכה של שטח רב יותר, אלא גם שאנרגיה זו לא תשמש חלקים אחרים של המערכת האקולוגית.

צריכת אנרגיה לפי דלקים

צריכת האנרגיה העולמית לפי סוגי דלקים, 1965-2011

דלקים מחצביים

לפי הערכה משנת 2006 של סוכנות האנרגיה של ארצות הברית, הערכה של צריכת הספק האנרגיה היתה 15TW. דלק מחצבי סיפק 86% מהכמות זו, לפי החלוקה הבאה: 37% נפט, 23% גז טבעי 25% פחם. עם השנים רואים שיש מגמת שינוי בתמהיל הדלקים, ובמיוחד מאז שנת 2000, השימוש בכל הדלקים המחצביים עולה, יחסית לאנרגיה הידרו-אלקטרית ואנרגיה גרעינית. הנפט שהיה בשנת 1990 39% ירד בשנת 2011 ל-33%, הפחם עלה מ-27% ל-33%, גז עלה מ-21% ל-23%, אנרגיה הידרו-אלקטרית נשארה ברמה דומה של 6%, ואנרגיה גרעינית ירדה במקצת מ-5.5% ל-4.8%. צריכת האנרגיה הכוללת עלתה מ-16,000 TWH ב-1965 ל-35,000 בשנת 1990 ומאז עלה ל-54,000 TWH.

יש הבדלים ניכרים בין האופי של 3 הדלקים האלה בהיבטים רבים כמו הובלה, שימושיות, בטיחות, יעילות אנרגטית, דחיסות אנרגטית, זיהום ועוד. לדוגמה יש קושי להוביל גז טבעי על פני מרחקים ארוכים ולכן השווקים שלו הם בעיקר מקומיים (אפשר להוביל גז למרחק על ידי הנזלה אבל הדבר יקר אנרגטית ולכן יש לו גם עלות כלכלית גבוהה). לנפט יש את תכולת האנרגיה הגבוהה ביותר (קלוריות למסה) והוא מתאים להנעה של כלי תחבורה. אם רוצים להשתמש בפחם כדי להניע כלי רכב, יש קודם להופכו לחשמל, דבר שגורר מעבר אנרגיה נוסף (במקום נפט->תנע יש צורך לבצע פחם->חשמל->תנע), מה שגורר לפעמים יעילות אנרגטית נמוכה יותר - יש צורך לשרוף יותר קלוריות לק"מ.

הבדל חשוב בין סוגי הדלקים הוא החזר אנרגטי - כמה אנרגיה יש אנרגיה מתקבלת מהשקעת יחידה אחת של אנרגיה בהפקת האנרגיה. לנפט יש את ההחזר האנרגטי הגבוה ביותר, אבל החזר זה יורד בהתמדה, בגלל מנגנון של שיא תפוקת הנפט.

אנרגיה גרעינית

בשנת 2006 האנרגיה הגרעינית (ביקוע) סיפקה 6.2% מצריכת האנרגיה הראשונית העולמית. בשנת 2006 כורים גרעיניים סיפקו אנרגיה בסך 2,658 TWh, שיצרה 16% מסך החשמל העולמי.

אנרגיה מתחדשת

בשנת 2004 אנרגיה מתחדשת סיפקה 7% מצריכת האנרגיה העולמית. סקטור האנרגיה המתחדשת צמח באופן ניכר יחסית לסוף המאה ה-20. בשנת 2005 סך ההשקעות החדשות בתחום הוערכו בסך של 38 מיליארד דולר.

מאגרים והפקה של דלקים מחצביים

ערך מורחב – דלק מחצבי

נפט

ערך מורחב – נפט

קיים פער גדל בין קצב הגילוי של בארות נפט לבין קצב הפקת נפט. בעוד ההפקה עולה עם הגידול בצריכת האנרגיה לנפש וגידול האוכלוסייה, כמות הנפט שמתגלה הולכת ויורדת.

על פי סקר האנרגיה של חברת BP, נכון לשנת 2011, 54% מעתודות הנפט המוכחות נמצאו במזרח התיכון, 17% בדרום אמריקה, 10% באירו-אסיה (ברית המועצות לשעבר) ובאירופה, 10% באפריקה, 5% באמריקה הצפונית ו-3% במזרח הרחוק.

יחס עתודות הנפט המוכחות כלפי קצב ההפקה הנוכחי נותר במגמה דומה של כ-1- ל:40 במשך 30 השנים האחרונות. הדבר נובע מכך שבמקביל לגילוי של שדות נפט חדשים, עלתה גם צריכת הנפט בעולם. אם עתודות הנפט וקצב הצריכה שלו לא ישתנו, נכון לשנת 2010 הנפט יספיק לעוד 46 שנים, כלומר עד שנת 2056. יחס העתודות\הפקה נמצא בירידה מתמשכת במזרח התיכון מאז 1985, ונמצא בעליה קלה בשאר האיזורים בעולם.

בשנת 2005 גדלו מאוד העתודות המוכחות המוצהרות של וונצואלה, דבר שהוביל לכך שיחס העתודות\ צריכה של דרום ומרכז אמריקה עבר את אלו של המזרח התיכון ושניהם עומדים על כ-80 שנה. פירוש נתון זה הוא שאם המדינות הללו יפסיקו לייצא נפט, וישתמשו בו רק לשם הפסקת הצרכים המקומיים שלהם, הוא יספיק בקצב הנוכחי של הצריכה ובגודל המאגרים הקיימים לכ-80. אם הן תמשכנה לייצא הנתון יהיה קרוב יותר לממוצע העולמי - 46 שנה.

גז טבעי

ערך מורחב – גז טבעי

קצב גילוי מאגרי גז חדשים, בממוצע של 7 שנים, לעומת קצב הפקת המאגרים. הממוצע בוצע בגלל שיש שנים שבהם גילו מאגרי גז גדולים. עם זאת, עם השנים, היחס בין כמות הגז שמוצאים לבין כמות הגז שמפיקים יורד

לפי סקר האנרגיה של חברת BP נכון לשנת 2011, 40% מעתודות הגז הטבעי בעולם נמצאות במזרח התיכון, כאשר הרוב המכריע נמצא בידי מדינות ערב. 34% נמצאים בידי מדינות ברית המועצות לשעבר ואירופה, 9% באוסטרליה, במזרח הרחוק ובאוקיינוס השקט ועוד 8% באפריקה. 5% נמצאים בצפון אמריקה ו-4% בדרומה ובמרכזה.

יחס עתודות הגז הטבעי המוכחות כלפי ההפקה הנוכחית, נותר במגמה דומה ב-30 השנים האחרונות, ועומד על יחס של 1:60. אם לא יהיה שינוי בצריכה ובעתודות, יספיק הגז הנוכחי לעוד 58 שנים, החל משנת 2010, כלומר עד שנת 2068. יחס העתודות\צריכה יורד בקצב מהיר במזרח התיכון ובאפריקה. בשנת 1980 יחס העתודות צריכה של במזרח התיכון עמד על כ-700 שנה, ואילו ב-2010 היחס עמד על פחות מ-200 שנה.

יש תנודות גבוהות בקצב גילוי של מאגרי גז חדשים, כאשר יש שנים שבהם מגלים כמות גבוהה של גז. לפי נתוני סקר האנרגיה של חברת BP, ניתן לראות ירידה רב שנתית של היחס בין קצב גילוי מאגרים חדשים לבין קצב ההפקה. בעוד שבעבר על כל MMBTU ששאבו היו מתגלות 2.5 MMBTU, נכון לשנת 2010 היחס הזה ירד ל-1:1.

פחם

ערך מורחב – פחם

לפי סקר האנרגיה של חברת BP נכון לשנת 2011, 35% מעתודות הפחם העולמיות נמצאות באירו-אסיה ואירופה (בעיקר ברוסיה ומדינות ברית המועצות נוספות), 30% נמצאות באסיה הפסיפית (בעיקר סין ואוסטרליה), 28% נמצאים בצפון אמריקה, 4% בלבד במזרח התיכון ובאפריקה ו-1.5% בדרום אמריקה ובמרכזה.

היחס בין עתודות מוכחת של פחם, ובין קצב ההפקה הנוכחי של פחם ירד מיחס של 1:200 בשנות 1980, ליחס של 1:118 בשנת 2010. במילים אחרות, אם בשנות 1980, היו עוברים לכלכלת מצב יציב עם ייצוב אוכלוסין וצמיחה כלכלית אפסית, ואם לא היו מוצאים עתודות נוספות של פחם, אזי ברמות הצריכה של -1980 כמות הפחם היתה מספיקה עד לשנת 2180. היות ורמות הצריכה גדלו, ולמרות גילוי של מרבצי פחם חדשים, עתודות הפחם מספיקות, נכון לשנת 2010 ל-118 שנים בלבד, כלומד עד לשנת 2128.

עיקר הירידה ביחס עתודות-הפקה התרחש בדרום ומרכז אמריקה, במזרח התיכון ובאפריקה, ובאסיה הפסיפית (המזרח הרחוק ואוסטרליה), כאשר צפון אמריקה ואירו-אסיה ואירופה שמרו על יחס דומה לאורך השנים.

מגמות על פני זמן

ערכים מורחבים – תהליכים ארוכי טווח, שיא תפוקת הנפט, שיא תפוקת הגז, שיא תפוקת הפחם

הדגמת הנוסחה I=PAT על צריכת האנרגיה העולמית בשנים 1980-2009. בעוד ששיפורים טכנולוגים הביאו לשיפור היעילות האנרגטית (בירוק - במונחים של אינטנסיביות אנרגטית של התוצר), המגמות של גידול אוכלוסין (כחול-כהה) וצמיחה כלכלית (תכלת) הן חזקות יותר, כך שבסך הכל יש גידול מתמשך בצריכת האנרגיה העולמית (באדום).

צריכת האנרגיה העולמית עולה בהתמדה מאז תחילת המהפכה התעשייתית. בשנת 1890 לדוגמה, הצריכה של דלקים מחצביים היתה שווה בערך לכמות דלקי הביו-מאסה שנשרפה על ידי משקי-הבית והתעשייה. על פי הערכה, בשנת 1900 עמד הספק האנרגיה העולמי על 0.7 TW (עשר בחזקת 12 וואט).

במהלך המאה ה-20 גדלה צריכת הדלקים המחצביים פי 20. בין השנים 1980 -2004 היה גידול עולמי של 2% בשנה.

הגידול בצריכת האנרגיה נגרם כתוצאה מגידול אוכלוסין ומגידול בתפוקה התעשייתית והצמיחה כלכלית שליוותה אותה ודחפה אותה.

צריכת האנרגיה גם אפשרה את הגידול בתפוקה התעשייתית ואת גידול האוכלוסייה. מקורות האנרגיה איפשרו את הגידול באוכלוסייה העולמית על ידי חקלאות תעשייתית - שימוש במכונות חקלאיות (המונעות בנפט), ובתשומות של משאבים מתכלים שהכרייה שלהם היא עתירת אנרגיה. הפקת דשן כימי וחומרי הדברה איפשרו את המהפכה הירוקה ששיפרה מאוד את הפריון החקלאי. עם זאת, פירוש הדבר כי החקלאות העולמית ואיתה שוק המזון העולמי נמצאים בנעילה טכנולוגית שמקשה עליה לעבור לחקלאות דלת אנרגיה כגון פרמקלצ'ר. הפקת דשן כימי מתאפשרת תודות לכרייה של פוספט ואשלג הדורשים השקעת אנרגיה וכן גם הפקת אמוניה מגז טבעי. חומרי הדברה מופקים באמצעות נפט והוא גם זה שמאפשר את תפעול המכונות החקלאיות והיבטים נוספים של החקלאות והמזון (כגון הובלה בקרור, אריזות פלסטיק ועוד).

הגידול בצריכת האנרגיה רוסן במידה מסויימת בעשורים האחרונים על ידי שיפור היעילות האנרגטית בתעשייה, בתחבורה ובשימוש אזרחי. עם זאת, למרות השיפורים הטכנולוגים, שהביאו ליעילות אנרגטית ברמה הטכנית של מוצר בודד, או במונחים של אינטנסיביות אנרגטית של התוצר, השפעת הייעול האנרגטי קטנה יותר יחסית להשפעות שנבעות מהמשך גידול האוכלוסייה והמשך הגידול בצריכת לנפש, כך שהמגמה הכוללת לאורך השנים היא של עלייה בצריכת האנרגיה הכוללת.

בין השנים 1925-1945 צריכת האנרגיה לנפש נשארה במגמה דומה של 3 BOE לנפש. צריכה זו עלתה ל-12 BOE לנפש בשנת 1979, ומאז ועד 2003, גידול האנרגיה לנפש נעצר.[1] עם זאת, חלוקת האנרגיה בין מדינות השתנתה, צריכת האנרגיה לנפש של תושבי המדינות העניות יותר כמו סין, הודו, דרום אמריקה עלתה בצורה דרמטית.

עיקר האנרגיה העולמית מופקת כאמור, מדלקים מחצביים כימיים ומאורניום. כל המקורות האלה סובלים מירידה מתמשכת בהחזר האנרגטי שלהם. ככל ששואבים יותר נפט, יש צורך לשאוב את הנפט ממקורות עמוקים יותר. נפט עמוק יותר דורש השקעת יותר אנרגיה בהוצאה שלו (בגלל שיקולי עומק ולחץ). גם הזיקוק שלו דורש אנרגיה רבה יותר היות והוא כבד יותר וגם מכיל כמות גבוהה יותר של מזהמים כמו גופרית. ככל שעובר הזמן נגמרים מקורות הנפט הקלים לשאיבה ולזיקוק, וחברות הפקה עוברות לנצל מאגרים קשים יותר להפקה כמו בארות ליד הקטבים, או בערות בעומק הים. ההחזר האנרגטי של הנפט ירד מ-1:100 (מאה חביות שמתקבלות כתוצאה מהשקעת חבית נפט אחת בהפקה) בשנות 1930 לאיזור 1:20-1:10 בשנות ה-2000. מקורות אנרגיה מחצביים אחרים כמו גז, פחם ואורניום הם בעלי החזר אנרגטי נמוך יותר, וגם הם סובלים מתופעות דומות של ירידה בהחזר האנרגטי לאורך זמן.

יתרון חשוב של אנרגיה מתחדשת היא שההחזר האנרגטי שלה לא אמור לרדת על פני זמן, אלא להישאר קבוע.

מחירי האנרגיה על פני זמן

מחירי הדלקים המחצביים מאז שנת 1970. ניתן להבחין בהתייקרות 3 סוגי הדלקים ובעלייה בתנודתיות המחירים

מאז שנות ה-70 יש עליה ארוכת טווח בכל סוגי הדלקים גז טבעי, פחם ונפט בשוק העולמי.

בין השנים 2000-2011 עלה המחיר הריאלי של כלל מקורות האנרגיה בעולם פי 3.5. דבר זה השפיע על מחירי סחורות שעלו פי 3 בתקופה זו ועל מחירי המזון בעולם שעלו פי 2 באותה תקופה. במקביל, עלתה גם התנודתיות של מקורות אנרגיה ושל חומרי גלם אחרים.

צריכת אנרגיה במדינות שונות

צריכת האנרגיה הכוללת של מדינות נבחרות יחסית לגודל האוכלוסייה. רוב הגידול בצריכת האנרגיה בארצות הברית בשנים האחרונות לא נובע מגידול בצריכת אנרגיה לנפש. לעומת זאת בסין מגמת הגידול בצריכת האנרגיה בשנים האחרונות נובעת רק מגידול הצריכה לנפש, שכן האוכלוסייה התייצבה

5 המדינות שהן הצרכניות הגדולות ביותר במשק האנרגיה העולמי הן (בנתוני 2007 על פי הבנק העולמי):

• ארצות הברית - 2,339 מיליוני TOE
• סין - 1,955,
• רוסיה - 672,
• הודו - 594,
• יפן - 513.

מתוכן 3 מדינות שהן הגדולות בעולם מבחינת גודל האוכלוסייה וגם היתר הן מדינות גדולות. שאר המדינות הן בעלות צריכה נמוכה בהרבה. (לדוגמה גרמניה עם 330 מיליוני TOE).

צריכת אנרגיה לנפש נכון לשנת 2005, למספר מדינות לפי הבנק העולמי:

• ארצות הברית 7.9 TOE
• גרמניה, יפן - 4.1 TOE
• דנמרק - 3.5 TOE
• ישראל 3 TOE
• סין 1.3 TOE
• קוסטה ריקה 0.91 TOE
• הודו 0.49 TOE

נתוני סוכנות האנרגיה הבינלאומית דומים, ביחס אך בעלי ערכים מוחלטים שונים ונמוכים בכ-40% כך שהנתונים ל-2001 הם ארצות הברית היא בעלת צריכה של 5.22 TOE, יפן 2.7 TOE, ישראל TOE 2.26, הודו 0.37 TOE.

מגמות במדינות על פני זמן

צריכת אנרגיה לנפש בארצות הברית יחסית לגודל האוכלוסייה, נשארה זהה מאז 1975. רוב גידול בצריכת האנרגיה הכוללת נבע מגידול אוכלוסיית המדינה

בחלק גדול מהמדינות העניות הגידול הכולל בצריכת האנרגיה נובע משילוב של גידול באוכלוסיית המדינות יחד עם גידול בצריכה לנפש. במדינות כמו סין, בשנים 2000-2007, בלט חלקה של הצמיחה הכלכלית בהגדלת צריכת האנרגיה - בתקופה זו גידול האוכלוסייה הואט מאוד.

לעומת זו בחלק מהמדינות המערביות, כמו ארצות הברית, הגידול בצריכת האנרגיה הכוללת של המדינה בעשורים האחרונים, נבע בעיקר מגידול האוכלוסייה. צריכת האנרגיה הכוללת של ארצות הברית גדלה בין 1975 ל-2007 מ-1,653 מיליוני TOE ל-2,339 בהתאמה. למרות שלארצות הברית יש צריכת אנרגיה לנפש גבוהה יחסית לשאר מדינות העולם (7.8 TOE לאדם), נתון זה לא השתנה בתקופה שבין 1975-2007. ניתן עם זאת, לטעון שסיבות חברתיות כמו לובי פוליטי של חברות הנפט והמשך השענות על פרבור מנעו ירידה של הצריכה לנפש בארצות הברית בשנים אלה - כך לדוגמה היה לחץ פוליטי של חברות מכוניות בארצות הברית לא לעודד מעבר למכוניות חסכוניות בדלק בטענה שהדבר יגביל את החופש האישי.

צריכה לפי סקטורים

15TW של הצריכה העולמית מתחלקים כך:

• 37% לצריכה תעשייתית (חקלאות, כרייה, ייצור ובנייה)
• 20% לתחבורה אישית ומסחרית.
• 11% לשם חימום וקירור בתי מגורים, תאורה ומכשירי חשמל.
• 5% נצרכים לשם שימוש מסחרי (תאורה, חימום וקירור של משרדים) והספקת שירותי מים וביוב.

עוד 27% מצריכת האנרגיה העולמית הולכת לאיבוד בתהליכים של הפקת אנרגיה והולכת אנרגיה. בשנת 2005, צריכת החשמל העולמית עמדה על 2TW. אבל כמות האנרגיה ששימשה להפקת 2TW של חשמל היתה 5TW, בגלל שהיעילות האנרגטית של תחנת כוח קיימת ממוצעת בעולם היא כ-38%. היעילות אינה יכולה להיות 100% בגלל הפסדים של מנוע חום שנובעים מההחוק השני של התרמודינמיקה. הדור החדש של תחנות כח בגז מגיעים ליעילות של 55%. עם זאת, כמות הגז מוגבלת (ראו שיא תפוקת הגז) ופחם הוא סוג הדלק הנפוץ ביותר להפקת חשמל.

צריכת הדלקים העולמית התחלקה בשנת 2001 כך[2]:

• תעשייה 31.9%
• מגורים 27%,
• תחבורת יבשה 19%,
• כל שאר סוגי התחבורה 5.5%,
• מסחר ושירותים ציבוריים 7.8%,
• חקלאות 2.5%,
• צריכה שלא למטרות דלק (לדוגמה הפקת חומרי גלם) ואחרים 5%.

השפעות משק האנרגיה על תחומים אחרים

לצריכת האנרגיה השפעות רבות. יש קשר בין כמות האנרגיה לנפש לבין יכולת לקיים חברה תעשייתית. ומכאן גם הקשר בין כמות האנרגיה לנפש לבין היבטים כלכליים רבים כמו אבטלה, קצב צמיחה, צריכת ועוד.

חשיבות האנרגיה לתעשייה ולכלכלה המודרנית

אנרגיה חשובה לכל תחומי החיים ומהווה בסיס לכלכלה. החשיבות הזאת עלתה בעקבות המהפכה התעשייתית שהיתה תלויה בחלקה הגדול בהפקת יותר ויותר אנרגיה ממקורות של דלק מחצבי. אנרגיה רבה ושופעת חיונית לכל הצורות של כלכלה מודרנית תעשייתית - הן בקפיטליזם והן בקומוניזם או צורות אחרות של ניהול הכלכלה. חשיבות האנרגיה קיימת בכל הסקטורים בכלכלה: בחקלאות תעשייתית, בתחבורה ותובלה של מוצרים, בכריית עופרות ומינרלים, בהפקת חומרי גלם שונים, בתהליכי ייצור בתעשייה לשם ייצור מאות אלפי סוגים של מוצרים, בייצור חשמל, בהספקת אנרגיה למחשבים, מזגנים, מערכות תקשורת החיוניים לשירותים כלכליים שונים, לחימום וקירור בתים, לתאורה, לחדרי ניתוח, ייצור תרופות, ייצור כלי נשק ותפעול צבאות מודרניים וכו'.

בכל תחום כלכלי, אנרגיה היא תשומה הכרחית, ולכן התייקרות האנרגיה משפיעה על העלויות של כל היצרנים. בייצור מוצרים, דבר זה בא לידי ביטוי דרך שתי השפעות- ייקור האנרגיה שהיצרן משתמש בה, וייקור חומרי גלם ושירותים שבהם היצרן משתמש. לדוגמה קבלנים של בתים ירגישו את השפעת מחיר האנרגיה הן דרך תשלומי אנרגיה שעליהם לשם (לשם תאורה, תפעול מנופים, הסעות פועלים וחומרי גלם וכו') והן בגלל תשלום לספקי שירותים, חומרי גלם ומוצרי-ביניים (כגון תשלום לחברות מנופים, לבטון, עמודי פלדה, חלונות וכו').

השפעות ייקור האנרגיה על התעשייה יכולות להתרחש דרך אפיקים נוספים, האחת היא השפעה על הביקוש מצד הצרכנים - משקי בית שצריכים להוציא כסף רב יותר על מזון, תרופות, תחבורה לעבודה או חשמל הכרחי, יצמצמו צריכת מוצרים בעלי גמישות ביקוש גבוהה יותר כגון טיסות, חופשות, ביגוד, קוסמטיקה, מסעדות וכו'.

השפעה אפשרית נוספת על היצרנים היא דרך השפעה מאקרו-כלכלית של אנרגיה על צמיחה כלכלית ודרכה על המערכת הפיננסית ועל הבנקים בפרט. ייקור אנרגטי גורם כאמור לצמצום קניות לא הכרחיות, דבר זה משפיע לרעה על היכולת של בנקים לספק אשראי זול, כתוצאה מכך מתייקר האשראי שהיצרנים מסוגלים לקבל מהבנקים.

חשיבות האנרגיה לחקלאות ומזון

חקלאות תעשייתית גורמת לתלות הולכת וגדלה של המזון והחקלאות באנרגיה בכלל ובאנרגיה מחצבית בפרט. נפט הוא משאב חשוב לשם תפעול ציוד חקלאי, הפקת חומרי הדברה, ולשם כריית חומרי גלם לדשן כימי - אשלג ופוספט, ולשם הובלת מזון. גז טבעי משמש לשם הפקת אמוניה שהיא מרכיב מרכזי שלישי בהפקת דשן כימי. הפקת חשמל חשובה גם בהקשרים של שימור מזון על ידי קירור ובשיטות אחרות. בזכות האנרגיה הזולה של המאה ה-20 הצליחה המהפכה הירוקה להגדיל מאוד את ההפריון החקלאי של גידולי חקלאות ואת תנובת המזון בכל העולם.

למרות שכמות האנרגיה הדרושה לחקלאות היא אחוז קטן מכלל האנרגיה העולמית, התייקרות האנרגיה גורמת לייקור תשומות כמו דשן כימי, חומרי הדברה ותפעול הציוד החקלאי ותורמת להתייקרות המזון בעולם.

השפעות גאו-פוליטיות

ערך מורחב – השפעות גאופוליטיות של נפט וגז טבעי

היות ומשאבי האנרגיה בעולם לא מפוזרים בצורה שווה, והיות הפקתם מבוצעת לרוב בצורה ריכוזית, יש להם השפעות חזקות על הפוליטיקה ומדיניות החוץ של מדינות, על מבנה השלטון ובריאות הדמוקרטיה במדינות מפיקות של נפט וגז טבעי ועל התפתחות של סכסוכים בין מדינות.

קשר בין צריכת האנרגיה לתוחלת חיים

צריכת אנרגיה לנפש לעומת תוחלת חיים בכמה מדינות עניות ובישראל

צריכת האנרגיה לנפש, קשורה סטטיסטית עם גידול בתוחלת החיים במדינות עניות רבות. יש מדינות בעלות מגמות דומות מאוד בשני נתונים אלה כמו הודו וסין.

במדינות עשירות רבות (אך לא בכולן) רואים שצריכת האנרגיה לנפש מגיעה למעין "תקרת זכוכית" - רמה גבוהה שמעליה אין גידול. במדינות אלה תוחלת החיים גדלה ללא גידול נוסף בצריכת האנרגיה לנפש.

צריכת אנרגיה לנפש לעומת תוחלת חיים בכמה מדינות עשירות ועניות

קוסטה-ריקה היא מקרה מעניין של מדינה בעלת צריכת אנרגיה נמוכה יחסית למדינות מערביות, אבל היא בעלת תוחלת חיים גבוהה. גם, קובה, שעברה משבר אנרגיה בשנות ה-90 ונשארה מאז בנתיב של צריכת אנרגיה נמוכה לנפש, ולמרות זאת הצליחה לשמור על תוחלת חיים גבוהה. בשתי המדינות יש תוחלת חיים דומה לתוחלת חיים מערבית, יחסית לתוחלת חיים בישראל, דנמרק או ארצות הברית שבהן יש צריכת אנרגיה לנפש גבוהה בהרבה (פי 3, 4 ו-8 בהתאמה).

מנתונים אלה ניתן להסיק שמתחת לרמה מינימלית של צריכת אנרגיה, יש קשר בין שני המשתנים. סיבה הגיונית היא שצריכת אנרגיה גדלה משמשת במדינות אלה לשם שיפורי היגיינה, לתחזוקת בתים, רשתות מים וביוב טובות יותר, ולרפואה בסיסית שמאפשרים גידול בתוחלת החיים. מעבר לרמה זאת, אין השפעה על של גידול צריכת האנרגיה על תוחלת החיים. אפשרות נוספת היא שטכנולוגיות רפואה שבאות ממדינות עתירות אנרגיה (עשירות) "זולגות" גם למדינות עניות יותר ומשפיעות על תוחלת החיים בהן. עם זאת הדוגמאות של קוסטה-ריקה וקובה מרמזות על אפשרות שניתן לשמור על תוחלת חיים גבוהה גם בצריכת אנרגיה נמוכה לנפש.

ראו גם

• שיא תפוקת הנפט
• שיא תפוקת הפחם
• שיא תפוקת הגז
• משק האנרגיה בישראל
• אוכלוסיית העולם
• התחממות עולמית
• שוק הרכב העולמי
• ייצור ראשוני
• סוכנות האנרגיה הבינלאומית
• השפעות חברתיות וכלכליות של נפט

קישורים חיצוניים

• מקורות וצריכת האנרגיה העולמית בוויקיפדיה האנגלית
• צריכת האנרגיה העולמית בוויקיפדיה האנגלית
• סוכנות האנרגיה הבינלאומית IEA ראו גם סוכנות האנרגיה הבינלאומית.
• סוכנות האנרגיה של ארצות הברית - EIA
• סקירת משקי אנרגיה של מדינות שונות בעולם, סוכנות האנרגיה של ארצות הברית
• דו"ח 2008 של הסוכנות האנרגיה הבינלאומית
• חלוקת צריכת האנרגיה בארצות הברית לשנת 2010
• צריכת האנרגיה בעולם ובמדינות לפי סקטורים, 1990 מול 2001, סוכנות האנרגיה הבינלאומית, 2005.
• צריכת אנרגיה בעולם לפי סוגי הדלקים 1965-2011 על פי BP.
• צריכת האנרגיה במדינות נבחרות לפי סקטורים 1990 מול 2001 - עיבוד הנתונים של סוכנות האנרגיה לכמויות מוחלטות ולנתוני צריכה לנפש
• משחק סימולציה - צור את אנגליה של 2050 האם אתם מסוגלים להגיע להפחתת פליטות של גזי חממה במידה המספקת?
• כלי חישובי לבדיקת אפשרויות שונות להפחתת פליטות גזי חממה תוך שימוש באנרגיות מתחדשות ובהפחתת כמות האנרגיה.
• סיכוני מים למגזר האנרגיה World Resources Institute 2013
• ניו יורק טיימס, בלומברג, "המלחמה בפחם נגמרה": טראמפ מבטל את התוכנית לתעשייה נקייה, דה מרקר, 10.10.2017