Oil&Gas industry&academy: Generación y Consumo (Renovables y No Renovables)

El consumo energético mundial total en 2005 fue de 500 EJ (= 5 x 10²⁰ J) (ó 138.900 TWh), considerando las distintas fuentes de energía, entre las que destaca el 86,5% correspondiente a la combustión de combustibles fósiles, aunque hay al menos un 10% de incertidumbre en estos datos ⁽³⁾. Esto equivale a una potencia media de 15 TW (= 1.5 x 10¹³ W).

Unidades

Potencia:	Energía:
kilowatts (kW)	Julios (J) = 1 Watts/seg
TeraWatts (TW) = 1.0xE¹³ Watts

Las dos unidades que intervienen en la factura de la luz son el kW y el kWh. Una se utiliza para medir la potencia y la otra para medir el consumo.

El kilovatio (kW) es la unidad que se utiliza para medir la potencia eléctrica. Su unidad básica es el vatio (W), que equivale a un julio (J) por segundo. Un kW son 1.000 W.

El kilovatio hora (kWh) es la unidad que expresa la relación entre energía y tiempo. Esta es la que se utiliza para medir el consumo de energía en kilovatios por hora.

Un gigavatio-hora (GWh) es una unidad de potencia equivalente a mil millones de vatios-hora (10⁹ Wh).

Por países

El consumo de energía sigue ampliamente al Producto Nacional Bruto, aunque existe una diferencia significativa entre los niveles de consumo de los Estados Unidos con 11,4 kW por persona y los de Japón y Alemania con 6 kW por persona. En países en desarrollo como la India el uso de energía por persona es cercano a los 0,7 kW Bangladés tiene el consumo más bajo con 0,2 kW por persona.

Estados Unidos consume el 25% de la energía mundial (con una participación de la productividad del 22% y con un 5% de la población mundial). La cantidad de agua necesaria representa casi el 50% de agua usada en EE. UU frente al 35% usado en la agricultura. El crecimiento más significativo del consumo energético está ocurriendo en China, que ha estado creciendo al 5,5% anual durante los últimos 25 años. Su población de 1.300 millones de personas consume en la actualidad a una tasa de 1,6 kW por persona.

Durante los últimos cuatro años el consumo de electricidad per cápita en EE. UU., ha decrecido al 1% anual entre 2004 y 2008. El consumo de energía proyectado alcanzará los 4.333.631 millones de kWh en 2013, con un crecimiento del 1.93% durante los próximos cinco años. El consumo se incrementó desde los 3.715.949 en 2004 hasta los esperados 3.937.879 millones de kWh al año en 2008, con un incremento de alrededor del 0.36% anual.

Por sectores

Los usos industriales (agricultura, minería, manufacturas, y construcción) consumen alrededor del 37% del total de los 15 TW. El transporte comercial y personal consume el 20%; la calefacción, la iluminación y el uso de electrodomésticos emplea el 11%; y los usos comerciales (iluminación, calefacción y climatización de edificios comerciales, así como el suministro de agua y saneamientos) alrededor del 5% del total.

El 27% restante de la energía mundial es perdido en la generación y el transporte de la energía. En 2005 el consumo eléctrico global equivalió a 2 TW. La energía empleada para generar 2 TW de electricidad es aproximadamente 5 TW, dado que la eficiencia de una central energética típica es de alrededor del 38%. La nueva generación de centrales térmicas de gas alcanzan eficiencias sustancialmente mayores, de un 55%. El carbón es el combustible más generalizado para la producción mundial de electricidad.

Las diferentes fuentes de producción de energía vienen expuestas en la siguiente imagen. ⁽¹⁾

Figura N 1.- Tipos de generación de energía

Las reservas energéticas y el consumo de energía a nivel mundial son asuntos de la mayor importancia ⁽²⁾ ya sean éstas Renovables o No Renovables. Como hemos dedicado todas estas últimas lecturas a las energías renovables, seguiremos este enfoque, ubicando con datos referenciales estadísticos, dónde se encuentran distribuidos estos recursos y como a nivel mundial son aprovechados y su participación dentro de éste.

Reservas energéticas:

Combustibles fósiles (Carbón, Gas y Petróleo)

Energía nuclear (fisión y fusión nuclear)

Recursos Renovables

Energía Solar

Energía Eólica

Energía mareomotriz y de las olas

Energía Geotérmica

Biomasa

Energía Hidráulica

Consumo Energético

Combustibles fósiles (Carbón, Gas y Petróleo)

Energía nuclear (fisión y fusión nuclear)

Recursos Renovables

Energía Solar

Energía Eólica

Energía mareomotriz y de las olas

Energía Geotérmica

Biomasa y Biocombustible

Energía Hidráulica

En los siguientes gráficos con información referenciada de la Agencia Internacional de Energía, podemos mostrar el uso de cada energía renovable, el cual contribuye a la electricidad reportada por cada región. Se graficaron todos los tipos de energía que contribuyen en la generación de electricidad, indicando primeramente, cuales energías (renovables y no renovables) se generan en cada región y el consumo, pudiendo mostrar que cuales regiones aún usan el carbón como principal fuente de generación para electricidad (por ejemplo, China, Australia)^(*) pero también se muestras otras regiones que han avanzado en la sustitución de éste con energía renovables y contribuyendo a la reducción de emisiones de CO₂, tal es el caso de Europa.

Se seleccionaron 8 regiones (África, Asia, Europa, Australia, Norteamérica, América Central y Sur, China y Venezuela). La finalidad fue mostrar la distribución general de los diferentes tipos de energías (renovables y no renovables), y cómo en cada región predomina un tipo de generación. Otro punto importante, es el consumo de electricidad, el cual no se muestra superado por la generación.

También, se observa el compromiso por cada región de ir balanceando su generación entre los dos tipos de energías (renovables y no renovables) e ir contribuyendo con la reducción de las emisiones de CO₂, es así el caso de la región europea.

África:

Figura n2.- Región África

(Source: IEA Electricity Information 2020 https://www.iea.org/subscribe-to-data-services/electricity-statistics

Documentation: https://iea.blob.core.windows.net/assets/e5ee2901-204b-4977-8d6c-91b97e69dd94/Ele_documentation.pdf