Ressources et consommation énergétiques mondiales

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Les réserves mondiales prouvées d'énergie fossile pouvaient être estimées en 2020, selon BP et l'Association nucléaire mondiale, à 1 014 milliards de tonnes d'équivalent pétrole (tep), soit 84 ans de production au rythme actuel. Cette durée est très variable selon le type d'énergie : 53 ans pour le pétrole, 49 ans pour le gaz naturel, 139 ans pour le charbon. Pour l'uranium, avec les techniques actuelles, elle serait de 90 à 130 ans selon les estimations, et sa durée d'utilisation pourrait se compter en siècles en ayant recours à la surgénération. À plus long terme, la fusion nucléaire pourrait apporter des ressources encore plus élevées. Le potentiel exploitable de l'énergie solaire est estimé à vingt fois la consommation mondiale annuelle.

La production mondiale d'énergie commercialisée était en 2020, selon BP, de 556,6 exajoules, en progression de 10,1 % depuis 2010. Elle se répartissait en 31,2 % de pétrole, 27,2 % de charbon, 24,7 % de gaz naturel, 4,3 % de nucléaire et 12,6 % d'énergies renouvelables (hydroélectricité 6,9 %, éolien 2,5 %, solaire 1,4 %, biomasse et géothermie 1,1 %, agrocarburants 0,7 %).

Depuis la révolution industrielle, la consommation d'énergie n'a cessé d'augmenter. La consommation finale énergétique mondiale a progressé de 115 % en 46 ans, de 1973 à 2019 ; elle s'élevait en 2019, selon l'Agence internationale de l'énergie, à 418 EJ, dont 19,7 % sous forme d'électricité ; depuis 1990, elle a progressé un peu plus vite que la population, mais sa répartition par source d'énergie n'a guère évolué : la part des énergies fossiles a reculé de 1,3 points, mais leur domination reste massive : 81,4 % ; la part des énergies renouvelables (EnR) n'a progressé que de 1,3 points, passant de 15,0 % en 1990 à 16,3 % en 2019, car le recul de la part de la biomasse compense en partie la progression des autres EnR. La répartition par secteur de cette consommation était : industrie 29 %, transports 29 %, résidentiel 21 %, tertiaire 8 %, agriculture et pêche 2 %, usages non énergétiques (chimie, etc.) 9 %. La part de l'électricité dans la consommation finale d'énergie progresse rapidement : 13,3 % en 1990, 19,7 % en 2019 ; cette progression est particulièrement rapide dans les pays émergents.

Au niveau mondial, les émissions de dioxyde de carbone (CO2) dues à l'énergie en 2019 sont estimées par l'AIE à 33 622 Mt, en progression de 117 % depuis 1973, dont 44,0 % produites par le charbon, 33,7 % par le pétrole et 21,6 % par le gaz naturel ; par secteur en 2017, 37 % étaient issues de l'industrie, 25 % des transports, 16 % du secteur résidentiel et 10 % du secteur tertiaire. Les émissions de CO2 par habitant en 2019 sont estimées à 4,39 tonnes dans le monde, 14,44 tonnes aux États-Unis, 7,75 tonnes en Allemagne, 4,36 tonnes en France, 7,07 tonnes en Chine, 1,69 tonnes en Inde et 0,97 tonnes en Afrique.

Dans le cadre des négociations internationales sur le climat, tous les pays se sont engagés à maintenir la hausse des températures en deçà de °C par rapport à l'ère préindustrielle. Pour aboutir à ce résultat, il faut globalement s'abstenir d'extraire un tiers des réserves de pétrole, la moitié des réserves de gaz et plus de 80 % du charbon disponibles dans le sous-sol mondial, d'ici à 2050. Selon l'AIE, les engagements individuels des pays à la Conférence de Paris de 2015 sur les changements climatiques (COP21) sont largement insuffisants : ils ne feraient que ralentir la progression des émissions de CO2 et mèneraient à une hausse des températures de 2,7 °C en 2100.

Consommation énergétique mondiale, en térawatts-heures (TWh), de 1965 à 2018 (pétrole, charbon, gaz naturel, hydraulique, nucléaire, autres renouvelables)[1].

Notes de méthode[modifier | modifier le code]

Unités de mesure[modifier | modifier le code]

L'unité officielle d'énergie est le joule ; dérivée du Système international d'unités (SI), cette unité correspond au travail effectué par une force d'un Newton sur un mètre.

Par la force de l'habitude, la plupart des statisticiens continuent à utiliser la tonne d'équivalent pétrole (tep) et plus souvent son multiple, le million de tonnes d'équivalent pétrole (Mtep), le pétrole étant la source d'énergie la plus utilisée dans le monde. Cependant certains (surtout dans les pays d'Europe du Nord) prennent l'habitude d'utiliser des multiples de l'unité officielle et il n'est pas rare de trouver des péta voire des yotta-joules (péta et yotta sont des préfixes du Système international d'unités) pour mesurer l'énergie produite à l'échelle du monde[n 1].

Chaque type d'énergie possède son unité privilégiée, et l'on utilise pour les agréger ou les comparer les unités de base que sont le joule et la mégatonne équivalent pétrole (Mtep), parfois le kilowatt-heure (kWh), toute énergie primaire étant assez souvent convertie en électricité. Les unités particulières à chaque énergie sont :

La calorie (cal), qui ne fait pas partie du Système international d'unités, est encore utilisée dans le domaine de la thermique du bâtiment comme unité de chaleur.

Conversions entre unités[modifier | modifier le code]

Dans le domaine des ressources et consommation énergétiques mondiales, les unités énergétiques sont souvent préfixées pour indiquer des multiples :

Quelques coefficients de conversion entre familles d'unités :

  • 1 tonne d'équivalent pétrole (tep) = 41,855 GJ, certaines organisations utilisant la valeur arrondie (par convention) à 42 GJ
  • 1 tonne équivalent charbon (tec) = 29,307 GJ
  • 1 kilowatt-heure (kWh) = 3,6 MJ
  • 1 British thermal unit (btu) = 1 054 à 1 060 J
  • 1 calorie (cal) = 4,185 5 J
  • 1 tonne d'équivalent pétrole (tep) = 11 628 kWh
  • 1 tonne d'équivalent pétrole (tep) = 1,428 6 tec
  • 1 tonne d'équivalent pétrole (tep) = 1 000 m3 de gaz (équivalence conventionnelle du point de vue énergétique)
  • 1 tonne d'équivalent pétrole (tep) = 7,33 barils de pétrole (équivalence conventionnelle du point de vue énergétique)
  • 1 Mégawatt-heure (MWh) = 0,086 tep

De l'énergie primaire à l'énergie finale[modifier | modifier le code]

Les flux d'énergie, depuis l'extraction minière de combustibles fossiles ou la production d'énergie nucléaire ou renouvelable (énergie primaire), jusqu'à la consommation par l'utilisateur final (énergie finale), sont retracés par les bilans énergétiques. Les opérations de conversion et transport de l'énergie donnant toujours lieu à des pertes diverses, l'énergie finale est toujours plus faible que l'énergie primaire.

La différence peut être faible pour l'industrie des hydrocarbures par exemple, dont le rendement est dans certains cas proche de 1 (par exemple, pour une tonne brûlée dans un moteur d'automobile, on n'a eu besoin d'extraire qu'à peine plus d'une tonne d'un puits de pétrole saoudien ; ce n'est néanmoins pas le cas pour les gisements offshore profonds, les pétroles lourds, le gaz de schiste voire les bitumes canadiens dont le rendement de production peut être le facteur limitant leur exploitabilité, indépendamment du prix).

En revanche, la différence est très importante si ce carburant est converti en énergie mécanique (puis éventuellement électrique), puisque le rendement de ce processus est au maximum de l'ordre de 40 % (ex. : pour 1 tep sous forme d'électricité consommée chez soi, le producteur a brûlé 2,5 tep dans sa centrale à charbon, type de centrale actuellement le plus répandu dans le monde). Dans le cas d'une électricité produite directement (hydroélectricité, photovoltaïque, géothermique...), la conversion en énergie primaire pertinente est fonction du contexte et le coefficient de conversion utilisé doit être indiqué (voir ci-dessous) : pour comptabiliser la production d'une centrale hydroélectrique, on peut convertir directement les kilowatts-heures en tep selon l'équivalence physique en énergie 11 630 kWh = 1 tep ; mais si l'on se pose la question « combien de centrales à charbon cette centrale hydroélectrique peut-elle remplacer ? », alors il faut multiplier par 2,5.

Conversion des productions électriques[modifier | modifier le code]

Lorsqu'il s'agit de convertir une énergie électrique exprimée en kilowatts-heures (ou ses multiples) en énergie primaire exprimée en tep, on rencontre couramment deux méthodes :

  • la méthode théorique ou « énergie finale » : on calcule simplement le nombre de tep selon l'équivalence physique en énergie ci-dessus,
  • la méthode de « l'équivalent à la production » ou « méthode de substitution », qui indique le nombre de tep nécessaires à la production de ces kilowatts-heures. Pour cela, on introduit un coefficient de rendement par lequel on doit multiplier le nombre de tep pour obtenir le nombre de kilowatts-heures. Par exemple, considérant un rendement de 38 %, on a 1 TWh = 106 MWh = 0,086 / 0,38 106 tep = 0,226 Mtep. Ainsi, on considère que 1 TWh est équivalent à 0,226 Mtep (et non 0,086 Mtep), car on considère qu'il est nécessaire de produire ou qu'il a fallu produire 0,226 Mtep pour obtenir 1 TWh.

La méthode retenue par les institutions internationales (AIE, Eurostat...) et utilisée en France depuis 2002, est assez complexe en ce qu'elle utilise deux méthodes différentes et deux coefficients différents selon le type d'énergie primaire ayant produit l'électricité :

  • électricité produite par une centrale nucléaire : coefficient de 33 % ;
  • électricité produite par une centrale géothermique : coefficient de 10 % ;
  • toutes les autres formes d’électricité : méthode théorique, ou méthode du contenu énergétique qui revient à utiliser un coefficient de conversion de 100 %.

Par contre, l'Energy Information Administration américaine et les statistiques de BP adoptent la méthode de substitution.

Le présent article utilise également cette méthode de substitution ou méthode de l'équivalent à la production avec un coefficient de 38 % pour toutes les sources d'énergie électriques. En effet nous considérons l'énergie qu'il aurait fallu dépenser dans une centrale thermique d'un rendement de 38 % pour produire cette énergie électrique. Ceci est la meilleure méthode pour comparer les différentes énergies entre elles.

Classement des énergies primaires[modifier | modifier le code]

Au niveau de la production et de la consommation, les différentes formes d'énergie primaire peuvent se classer de la façon suivante :

Ressources énergétiques mondiales[modifier | modifier le code]

Le tableau suivant montre :

  • l'immensité des réserves potentielles de l'énergie solaire : selon le Conseil mondial de l'énergie, 1,08 × 1014 kW d'énergie solaire atteignent la surface terrestre. Même si seulement 0,1 % de cette énergie pouvait être convertie à un rendement de 10 %, cela représenterait déjà quatre fois la puissance installée mondiale de 3 000 GW en 2010[2] ;
  • la prépondérance des ressources énergétiques en charbon (50 % des ressources conventionnelles) ;
  • la relative faiblesse des réserves d'uranium (énergie nucléaire) telles qu'estimées par l'Association nucléaire mondiale (ANM). Selon le rapport 2014 du GIEC, les ressources déjà identifiées et exploitables à des coûts inférieurs à 260 $/kgU suffisent à couvrir la demande actuelle d'uranium pour 130 ans, soit un peu plus que l'estimation de l'ANM (voir tableau infra), qui repose sur un plafond de coût d'exploitation inférieur. Les autres ressources conventionnelles, à découvrir mais dont l'existence est probable, exploitables à des coûts éventuellement supérieurs, permettraient de répondre à cette demande pour plus de 250 ans. Le retraitement et le recyclage de l'uranium et du plutonium des combustibles usés permettrait de doubler ces ressources et la technologie des réacteurs à neutrons rapides peut théoriquement multiplier par 50 ou plus le taux d'utilisation de l'uranium[3]. Le thorium est trois à quatre fois plus abondant que l'uranium dans la croûte terrestre mais les quantités exploitables sont mal connues car cette ressource n'est pas utilisée à grande échelle actuellement[3].
Réserves mondiales d'énergies et production annuelle 2020 par sources d’énergie
Type d'énergie Réserves mondiales
(en unité physique)
Réserves mondiales
(en exajoules)
Réserves mondiales
(en %)
Production annuelle
(en EJ)
Nombre d'années
de production
à ce rythme
Pétrole 1 732 Gbbl[b 1] 10 598[N 1],[b 2] 27 % 197[b 3] 53[b 1]
Gaz naturel 188 Tm3[b 4] 6 768[N 2] 17 % 139[b 5] 49[b 4]
Charbon 1 074 Gt[N 3],[b 6] 22 218[N 4] 56 % 160[b 7] 139[b 6]
Total fossiles 39 584 100 % 496 80
Uranium[N 5],[4] 6,15 Mt 2 133[N 6],[5] 5 % 24[b 8],[N 7] 91
Thorium[N 8] 6,4 Mt[6] nd nd ns ns
Hydroélectrique[7] 21 PWh/an 75 (par an) 38[b 9] ns
Énergie éolienne[8],[N 9] 39 PWh/an 140 (par an) 14[b 10] ns
Solaire[N 10] 1 070 000 PWh/an 3 849 000 (par an) 7,6[b 11] ns
Biomasse[N 11],[9] 3 000 EJ/an 3000 (par an) 56,5[10] ns

Les potentiels énergétiques présentés ci-dessus ne sont pas directement comparables : pour les énergies fossiles et nucléaires, il s'agit de ressources techniquement récupérables et économiquement exploitables, alors que pour les énergies renouvelables (sauf l'hydroélectricité et une part de la biomasse), il n'existe encore aucune estimation globale des ressources économiquement exploitables : les parcs éoliens de nouvelle génération et les fermes solaires de grande taille s'approchent de la compétitivité en coût d'investissement par rapport aux centrales à gaz ou au charbon[11], mais ne peuvent encore, dans la plupart des cas, être produites que si elles sont subventionnées : selon l'ADEME, « les soutiens publics restent nécessaires pour prolonger les baisses de coût, faciliter les investissements ou compenser les défaillances de marché »[12] ; les potentiels indiqués ici sont des potentiels théoriques basés sur des considérations uniquement techniques.

Pour le solaire et la biomasse, les réserves indiquées correspondent aux potentiels annuels disponibles sur toute la surface terrestre, alors que pour les autres énergies, seules les réserves prouvées et économiquement exploitables sont prises en compte. Seule une très petite part du potentiel solaire théorique peut être exploitée, car les terres cultivables resteront réservées à l'agriculture, les océans seraient difficilement exploitables, et les zones proches des pôles ne sont pas économiquement exploitables.

À plus long terme, la fusion nucléaire, actuellement au stade expérimental, pourrait théoriquement apporter des ressources beaucoup plus importantes : la quantité d'énergie produite par la réaction de fusion est environ quatre millions de fois supérieure à celle que génèrent des réactions chimiques telles que la combustion du charbon, du pétrole ou du gaz naturel ; une centrale de fusion comme celles qui pourraient être opérationnelles dans la deuxième partie du XXIe siècle ne consommerait que 250 kg de combustible chaque année, répartis à parts égales entre le deutérium et le tritium[13].

Conventions de conversion : pour les énergies qui sont transformées en électricité (uranium, hydraulique, éolien, solaire), la conversion en unité de base (Gtep) est réalisée en termes équivalents à la production. Cela correspond à la quantité de pétrole qui serait nécessaire pour produire cette énergie électrique dans une centrale thermique dont le rendement est pris, ici et dans la référence BP, comme égal à 40,5 %[b 2]. Pour l'uranium, la conversion des réserves en tonnes-équivalent-pétrole a été réalisée sur la base d'une consommation annuelle de 67,5 kt d'uranium [5] pour produire 24 EJ d'électricité[b 8], soit 0,57 Gtep.

Notes

  1. Équivalence : 1 bbl de pétrole = 6,119 GJ.
  2. Équivalence : 1 Gm3 de gaz naturel = 36 PJ
  3. 754 Gt de charbon et 320 Gt de lignite.
  4. Équivalences : 1 Exajoule = 40 Mt de charbon ou 95 Mt de lignite.
  5. Réserves minières d'uranium prouvées. Ne tient pas compte des réserves secondaires (stocks civils et militaires, uranium appauvri,...) qui comptent pour plus d'1/3 de la consommation actuelle.
  6. 67,5 kt d'uranium pour produire 24 EJ d'électricité
  7. Équivalences : 1 Twh = 3,6 PJ.
  8. Le thorium est utilisé à la place de l'uranium dans certaines centrales en Inde et est envisagé en Chine.
  9. Production éolienne annuelle sur la base d'un facteur de capacité de 22 % pour 237 GW installés en 2011.
  10. Potentiel solaire annuel théorique (Irradiation solaire totale de la Terre).
  11. Total de l'énergie solaire utilisée par photosynthèse par les plantes et autres organismes.

Pétrole[modifier | modifier le code]

Réserves prouvées de pétrole : 10 principaux pays
(milliards de barils)[b 1]
Pays Fin 2000 Fin 2010 Fin 2019 % en 2020 R/P
Drapeau du Venezuela Venezuela 76,8 296,5 303,8 17,5 % 1541
Drapeau de l'Arabie saoudite Arabie saoudite 262,8 264,5 297,5 17,2 % 74
Drapeau du Canada Canada 181,5 174,8 168,1 9,7 % 89
Drapeau de l'Iran Iran 99,5 151,2 157,8 9,1 % 140
Drapeau de l'Irak Irak 112,5 115,0 145,0 8,4 % 96
Drapeau de la Russie Russie 112,1 105,8 107,8 6,2 % 28
Drapeau du Koweït Koweït 96,5 101,5 101,5 5,9 % 103
Drapeau des Émirats arabes unis Émirats arabes unis 97,8 97,8 97,8 5,6 % 73
Drapeau des États-Unis États-Unis 30,4 35,0 68,8 4,0 % 11
Drapeau de la Libye Libye 36,0 47,1 48,4 2,8 % 339
Total des réserves prouvées 1 300,9 1 636,9 1 732,4 100,0 % 53,5
R/P = Réserves /Production 2020 (années restantes au rythme actuel)

Les quatre premiers pays concentrent 53,5 % des réserves.

NB : la forte augmentation des réserves du Canada, du Venezuela et des États-Unis résulte de l'intégration des réserves non conventionnelles de sable bitumineux pour les deux premiers (161,4 Gbl au Canada, dont seulement 18,9 Gbl exploités, et 261,8 Gbl au Venezuela), de pétrole de schiste pour le troisième.

Gaz naturel[modifier | modifier le code]

Réserves prouvées de gaz naturel : dix principaux pays
(billions de m3 ou Tm3)[b 4]
Rang Pays fin 2000 fin 2010 fin 2020 % en 2020 R/P
1 Drapeau de la Russie Russie 33,2 34,1 37,4 19,9 % 59
2 Drapeau de l'Iran Iran 25,4 32,3 32,1 17,1 % 128
3 Drapeau du Qatar Qatar 14,9 25,9 24,7 13,1 % 144
4 Drapeau du Turkménistan Turkménistan 1,8 13,6 13,6 7,2 % 231
5 Drapeau des États-Unis États-Unis 4,8 8,3 12,6 6,7 % 14
6 Drapeau de la République populaire de Chine Chine 1,4 2,7 8,4 4,5 % 43
7 Drapeau du Venezuela Venezuela 4,6 6,1 6,3 3,3 % 334
8 Drapeau de l'Arabie saoudite Arabie saoudite 6,0 7,5 6,0 3,2 % 54
9 Drapeau des Émirats arabes unis Émirats arabes unis 5,8 5,9 5,9 3,2 % 107
10 Drapeau du Nigeria Nigeria 3,9 4,9 5,5 2,9 % 111
Total monde 138,0 179,9 188,1 100,0 % 48,8
R/P = Réserves /Production 2020 (années restantes au rythme actuel)

Les quatre premiers pays concentrent 57,3 % des réserves.

Charbon[modifier | modifier le code]

Réserves prouvées de charbon : 10 principaux pays[b 6]
(milliards de tonnes)
Rang Pays Réserves à fin 2020 Part en 2020 Ratio R/P
1 Drapeau des États-Unis États-Unis 248,9 23,2 % (>500)
2 Drapeau de la Russie Russie 162,2 15,1 % 407
3 Drapeau de l'Australie Australie 150,2 14,0 % 315
4 Drapeau de la République populaire de Chine Chine 143,2 13,3 % 37
5 Drapeau de l'Inde Inde 111,1 10,3 % 147
6 Drapeau de l'Allemagne Allemagne 35,9 3,3 % 334
7 Drapeau de l'Indonésie Indonésie 34,9 3,2 % 62
8 Drapeau de l'Ukraine Ukraine 34,4 3,2 % (>500)
9 Drapeau de la Pologne Pologne 28,4 2,6 % 282
10 Drapeau du Kazakhstan Kazakhstan 25,6 2,4 % 226
Total monde 1 074,1 100,0 % 139
R/P (années de production) = Réserves/Production 2020.

Les quatre premiers pays concentrent 65,6 % des réserves de charbon.

Énergie nucléaire[modifier | modifier le code]

Réserves mondiales prouvées récupérables d'uranium par pays en milliers de tonnes[4]
Rang Pays Réserves 2007 % Réserves 2019 %
1 Drapeau de l'Australie Australie 725 22,0 % 1 693 28 %
2 Drapeau du Kazakhstan Kazakhstan 378 11,5 % 907 15 %
3 Drapeau du Canada Canada 329 10,0 % 565 9 %
4 Drapeau de la Russie Russie 172 5,2 % 486 8 %
5 Drapeau de la Namibie Namibie 176 5,3 % 448 7 %
6 Drapeau d'Afrique du Sud Afrique du Sud 284 8,6 % 321 5 %
7 Drapeau du Brésil Brésil 157 4,8 % 277 5 %
8 Drapeau du Niger Niger 243 7,4 % 276 5 %
9 Drapeau de la République populaire de Chine Chine nd nd 249 4 %
10 Drapeau de la Mongolie Mongolie nd nd 143 2 %
Total 10 premiers 2 213 67,1 % 5 365 87 %
Total monde 3 300 100 % 6 148 100 %

L'institut allemand des sciences de la Terre et des matières premières (BGR) classe en 2017 les réserves mondiales en quatre catégories[14] :

  • réserves prouvées, techniquement et économiquement récupérables (coût : 80 à 260 $/kg) : 3 174 kt ;
  • réserves déduites ((coût < 260 $/kg) : 3 290 kt ;
  • réserves pronostiquées : 1 704 kt ;
  • réserves spéculatives : 3 408 kt.

Les deux premières catégories forment les réserves découvertes : 6 465 kt. Les deux dernières forment les réserves à découvrir : 5 112 kt. Au total, les réserves ultimes (ressources) atteindraient 11 576 kt.

Réserves mondiales estimées de thorium par pays en milliers de tonnes[6]
Rang Pays Réserves 2014 %
1 Drapeau de l'Inde Inde 846 16 %
2 Drapeau du Brésil Brésil 632 11 %
3 Drapeau de l'Australie Australie 595 10 %
4 Drapeau des États-Unis États-Unis 595 8 %
5 Drapeau de l'Égypte Égypte 380 7 %
6 Drapeau de la Turquie Turquie 374 14 %
7 Drapeau du Venezuela Venezuela 300 6 %
8 Drapeau du Canada Canada 172 3 %
9 Drapeau de la Russie Russie 155 3 %
10 Drapeau d'Afrique du Sud Afrique du Sud 148 3 %
Total 10 premiers 4 197 66 %
Total monde 6 355 100 %

Énergies renouvelables[modifier | modifier le code]

Les énergies renouvelables sont par définition « inépuisables à l'échelle du temps humain »[15]. L'évaluation de leur potentiel se fait donc non en termes de réserves, mais en considérant le flux énergétique potentiel que peut fournir chacune de ces sources d'énergies. Comme pour toutes les sources d'énergie, on obtient la quantité d'énergie produite en multipliant le temps de production par la puissance moyenne disponible (puissance maximale pondérée par le facteur de charge). Il est assez difficile de connaître le potentiel de chaque énergie car celui-ci varie selon les sources (voir tableau). Cependant, le potentiel théorique de l'énergie solaire peut être évalué assez facilement puisque l'on considère que la puissance maximale reçue par la terre – après passage dans l'atmosphère – est d'environ 1 kW/m2. On arrive alors à une potentiel énergétique solaire théorique sur un an de 1 070 000 PWh. Bien entendu, la grande majorité de la surface terrestre est inutilisable pour la production d'énergie solaire, car celle-ci ne doit pas entrer en concurrence avec la photosynthèse nécessaire à la production alimentaire, depuis les échelons les plus modestes des chaînes alimentaires (phytoplancton, végétaux en général) jusqu'à l'agriculture. Les surfaces utilisables pour le solaire se limitent aux déserts, aux toits de bâtiments et autres surfaces déjà stérilisées par l'activité humaine (routes, etc). Mais il suffirait de couvrir 0,3 % des 40 millions de km2 de déserts de la planète de centrales solaires thermiques pour assurer les besoins électriques de la planète en 2009 (environ 18 000 TWh/an)[16].

Production annuelle énergétique mondiale[modifier | modifier le code]

Carte de la répartition de la production d'énergie dans le monde entre 1989 et 1998.

La production énergétique mondiale (énergie primaire) s'élevait selon l'Agence internationale de l'énergie à 606 EJ (Exajoules) en 2019 contre 254 EJ en 1973, soit +139 % en 46 ans. Les énergies fossiles représentaient 80,9 % de cette production (charbon : 26,8 %, pétrole : 30,9 %, gaz naturel : 23,2 %) ; le reste de la production d'énergie provenait du nucléaire (5,0 %) et des énergies renouvelables (14,1 %, dont 9,4 % de la biomasse et des déchets, 2,5 % de l'énergie hydraulique et 2,2 % d'autres EnR)[k 1] ; la biomasse comprend le bois énergie, les déchets urbains et agricoles, les agrocarburants ; les autres EnR comprennent l'énergie éolienne, l'énergie solaire, la géothermieetc.. Cette statistique sous-évalue la part des énergies renouvelables électriques (hydroélectricité, éolien, photovoltaïque) : cf. conversion des productions électriques.

Avec des conventions différentes, BP donne des estimations plus récentes :

Production énergétique mondiale commercialisée selon la source d'énergie
Énergie Production
en 2010
Production
en 2020
Variation
2020/2010
Consommation 2020
en Exajoules
Part
en 2020
Pétrole[b 3] 83,3 Mbbl/j 88,4 Mbbl/j +6,1 % 173,73[b 12] 31,2 %
Charbon[b 13] 7 460 Mt 7 742 Mt +3,8 % 151,42[b 14] 27,2 %
Gaz naturel[b 15] 3 151 Gm3 3 854 Gm3 +22,3 % 137,62[b 16] 24,7 %
Hydraulique[b 17] 3 436 TWh 4 297 TWh +25,1 % 38,16[b 18] 6,9 %
Nucléaire[b 19] 2 768 TWh 2 700 TWh −2,5 % 23,98[b 20] 4,3 %
Éolien[b 21] 346,5 TWh 1 591,2 TWh +359 % 14,13[b 10] 2,5 %
Solaire photovoltaïque[b 22] 33,7 TWh 855,7 TWh × 25 7,60[b 11] 1,4 %
Géothermie, Biomasseetc.[b 23] 381 TWh 700 TWh +84 % 6,22[b 24] 1,1 %
Biocarburants[b 25] 1 125 kbblep/j[n 2] 1 677 kbblep/j +49 % 3,76[b 26] 0,7 %
Total énergie primaire[b 27] 505,4 EJ 556,6 EJ +10,1 % 556,6 100,0 %

Cette statistique comprend les énergies renouvelables utilisées pour la production d'électricité, mais pas celles utilisées directement pour des usages thermiques (bois, biocarburants, pompe à chaleur géothermique, chauffe-eau solaire...) ni celles qui sont auto-consommées.

Selon les statistiques ci-dessus de BP, les combustibles fossiles totalisent 83,1 % du total et les énergies renouvelables 12,6 % en 2020. Le réseau REN21 estime en 2021 que la part des énergies renouvelables modernes dans la consommation d'énergie finale était en 2019 de 11,2 %, sans compter la biomasse traditionnelle[17] qu'il estimait l'année précédente à 6,9 %[18].

En 2016, pour la première fois, les investissements mondiaux dans le pétrole et le gaz sont tombés au-dessous de ceux dans l'électricité ; ils ont baissé de 38 % entre 2014 et 2016 ; les investissements bas carbone dans la production et le transport d'électricité ont progressé de 6 %, atteignant 43 % des investissements totaux dans l'énergie ; les investissements dans le charbon ont chuté d'un quart en Chine ; les mises en service de centrales charbon ont baissé fortement de 20 GW au niveau mondial, et les décisions d'investissement prises en 2016 sont tombées à 40 GW seulement ; dans le nucléaire, 10 GW ont été mis en service mais seulement 3 GW ont été décidés. Les investissements dans les énergies renouvelables ont reculé de 3 %, mais les mises en service ont progressé en cinq ans de 50 % et la production correspondante de 35 %[19],[20].

Pétrole[modifier | modifier le code]

Production de pétrole par pays (millions de tonnes)[b 28]
Rang Pays 2010 2020 Variation
2020/2010
Part en 2020
1 Drapeau des États-Unis États-Unis 333,1 712,7 +114 % 17,1 %
2 Drapeau de la Russie Russie 512,3 524,4 +2,4 % 12,6 %
3 Drapeau de l'Arabie saoudite Arabie saoudite 463,3 519,6 +12,2 % 12,5 %
4 Drapeau du Canada Canada 160,6 252,2 +57 % 6,1 %
5 Drapeau de l'Irak Irak 120,8 202,0 +67 % 4,9 %
6 Drapeau de la République populaire de Chine Chine 203,0 194,8 −4 % 4,7 %
7 Drapeau des Émirats arabes unis Émirats arabes unis 135,2 165,6 +22,5 % 4,0 %
8 Drapeau du Brésil Brésil 111,3 159,2 +43 % 3,8 %
9 Drapeau de l'Iran Iran 212,0 142,7 −33 % 3,4 %
10 Drapeau du Koweït Koweït 123,4 130,1 +5,4 % 3,1 %
Total monde 3 979 4 165 +4,7 % 100,0 %

Gaz naturel[modifier | modifier le code]

Production de gaz naturel par pays (Exajoules)[b 29]
Rang Pays 2010 2020 Variation
2020/2010
% en 2020
1 Drapeau des États-Unis États-Unis 20,71 32,93 +59 % 23,7 %
2 Drapeau de la Russie Russie 21,54 22,99 +6,7 % 16,6 %
3 Drapeau de l'Iran Iran 5,18 9,03 +74 % 6,5 %
4 Drapeau de la République populaire de Chine Chine 3,48 6,98 +101 % 5,0 %
5 Drapeau du Qatar Qatar 4,43 6,17 +39 % 4,4 %
6 Drapeau du Canada Canada 5,39 5,95 +10 % 4,3 %
7 Drapeau de l'Australie Australie 1,89 5,13 +171 % 3,7 %
8 Drapeau de l'Arabie saoudite Arabie saoudite 3,00 4,04 +35 % 2,9 %
9 Drapeau de la Norvège Norvège 3,82 4,01 +5 % 2,9 %
10 Drapeau de l'Algérie Algérie 2,79 2,93 +5 % 2,1 %
Total monde 113,43 138,73 +22 % 100,0 %

Charbon[modifier | modifier le code]

Production de combustibles solides* par pays (Exajoules)[b 7]
Rang Pays 2010 2020 Variation
2020/2010
% en 2020
1 Drapeau de la République populaire de Chine Chine 69,72 80,91 +16 % 50,7 %
2 Drapeau de l'Indonésie Indonésie 6,79 13,88 +104 % 8,7 %
3 Drapeau de l'Inde Inde 10,57 12,68 +20 % 7,9 %
4 Drapeau de l'Australie Australie 10,49 12,42 +18 % 7,8 %
5 Drapeau des États-Unis États-Unis 22,09 10,71 −52 % 6,7 %
6 Drapeau de la Russie Russie 6,32 8,37 +32 % 5,2 %
7 Drapeau d'Afrique du Sud Afrique du Sud 6,03 5,97 −1 % 3,7 %
8 Drapeau du Kazakhstan Kazakhstan 1,99 2,04 +2,5 % 1,3 %
9 Drapeau de la Pologne Pologne 2,32 1,68 −28 % 1,1 %
10 Drapeau de la Colombie Colombie 2,14 1,46 −32 % 0,9 %
Total monde 150,84 159,61 +5,8 % 100,0 %
* uniquement combustibles solides commercialisés : charbons et lignite.

Électricité[modifier | modifier le code]

Énergie nucléaire[modifier | modifier le code]

Production d'uranium par pays[21]
Rang Tonnes d'uranium 2010 2019 Variation
2019/2010
% 2019
1 Drapeau du Kazakhstan Kazakhstan 17 803 22 808 +28 % 42,5 %
2 Drapeau du Canada Canada 9 783 6 938 −29 % 12,9 %
3 Drapeau de l'Australie Australie 5 900 6 613 +12 % 12,3 %
4 Drapeau de la Namibie Namibie 4 496 5 476 +22 % 10,2 %
5 Drapeau du Niger Niger 4 198 2 983 −29 % 5,6 %
6 Drapeau de la Russie Russie 3 562 2 911 −18 % 5,4 %
7 Drapeau de l'Ouzbékistan Ouzbékistan 2 400 2 404 0 % 4,5 %
8 Drapeau de la République populaire de Chine Chine 827 1 885 +128 % 3,5 %
9 Drapeau de l'Ukraine Ukraine 850 801 −6 % 1,5 %
10 Drapeau d'Afrique du Sud Afrique du Sud 583 346 −41 % 0,6 %
11 Drapeau de l'Inde Inde 400 308 −23 % 0,6 %
12 Drapeau des États-Unis États-Unis 1 660 67 −96 % 0,1 %
Total mondial 53 671 53 656 0 % 100,0 %

Les 4 premiers producteurs de 2019 regroupent 41 835 tonnes, soit 78 % du total mondial.

Production brute d'énergie nucléaire par pays[b 19]
Rang TWh 2010 2020 Variation
2020/2010
% en 2020
1 Drapeau des États-Unis États-Unis 849,4 940,4 −0,5 % 30,8 %
2 Drapeau de la République populaire de Chine Chine 74,7 366,2 +390 % 13,6 %
3 Drapeau de la France France 428,5 353,8 −17,4 % 13,1 %
4 Drapeau de la Russie Russie 170,4 215,9 +26,7 % 8,0 %
5 Drapeau de la Corée du Sud Corée du Sud 148,6 160,2 +7,8 % 5,9 %
6 Drapeau du Canada Canada 90,0 97,5 +8,3 % 3,6 %
7 Drapeau de l'Ukraine Ukraine 89,2 76,2 −14,6 % 2,8 %
8 Drapeau de l'Allemagne Allemagne 140,6 64,4 −54,2 % 2,4 %
9 Drapeau de l'Espagne Espagne 61,6 58,2 −5,5 % 2,2 %
10 Drapeau de la Suède Suède 57,7 53,8 −6,8 % 2,0 %
Total monde 2 768 2 700 −2,5 % 100 %

Les quatre principaux pays producteurs regroupent 64,8 % du total mondial.

Le recul de la production mondiale provient de l'arrêt de réacteurs au Japon (−249 TWh) et en Allemagne (−76 TWh) à la suite de l'accident nucléaire de Fukushima, en grande partie compensé par la progression du nucléaire en Chine, en Russie et en Inde. En 2020, le Royaume-Uni atteint 1,9 % du total mondial, l'Inde 1,65 %, le Japon 1,6 %, la Belgique 1,3 %, Taïwan 1,2 %, la Tchéquie 1,1 %, la Finlande 0,87 %, la Suisse 0,85 %.

Énergie hydroélectrique[modifier | modifier le code]

Production d'énergie hydroélectrique par pays[b 17]
Rang TWh 2010 2020 Variation
2020/2010
% en 2020
1 Drapeau de la République populaire de Chine Chine 711,4 1 322 +86 % 30,8 %
2 Drapeau du Brésil Brésil 403,3 396,8 −1,6 % 9,2 %
3 Drapeau du Canada Canada 351,4 384,7 +9,5 % 9,0 %
4 Drapeau des États-Unis États-Unis 257,3 288,7 +12,2 % 6,7 %
5 Drapeau de la Russie Russie 166,5 212,4 +27,6 % 4,9 %
6 Drapeau de l'Inde Inde 108,7 163,6 +50,5 % 3,8 %
7 Drapeau de la Norvège Norvège 116,8 141,0 +20,7 % 3,3 %
8 Drapeau de la Turquie Turquie 51,8 78,1 +50,8 % 1,8 %
9 Drapeau du Japon Japon 88,5 77,5 −12,4 % 1,8 %
10 Drapeau de la Suède Suède 66,4 73,3 +10,4 % 1,7 %
11 Drapeau de la République socialiste du Viêt Nam Viêt Nam 28,5 69,0 +142 % 1,6 %
12 Drapeau de la France France 62,7 61,3 −2,2 % 1,4 %
Total monde 3 435,8 4 296,8 +25,1 % 100 %

La production hydroélectrique varie fortement d'une année à l'autre en fonction des précipitations : ainsi, la production brésilienne a connu en 2011 un record de 428,3 TWh, suivi d'une série d'années sèches avec un minimum de 359,7 Mtep en 2015 (−16 %), malgré la mise en service de nombreux barrages dans l'intervalle ; la production des États-Unis a connu un bond de +23 % en 2011 suivi d'une chute de −13 % en 2012.

Énergie éolienne[modifier | modifier le code]

Production d'électricité éolienne par pays (TWh)[b 21]
Rang
2020
Pays Production
2005
Production
2010
Production
2015
Production
2020
% en
2020
Variation
2020/2010
Part mix
2020*
1 Drapeau de la République populaire de Chine Chine 2,0 49,4 185,6 466,5 29,3 % +844 % 6,0 %
2 Drapeau des États-Unis États-Unis 17,9 95,6 192,6 340,9 21,4 % +257 % 8,0 %
3 Drapeau de l'Allemagne Allemagne 27,8 38,5 80,6 131,0 8,2 % +240 % 22,9 %
4 Drapeau du Royaume-Uni Royaume-Uni 2,9 10,3 40,3 75,6 4,8 % +634 % 24,2 %
5 Drapeau de l'Inde Inde 6,2 19,5 32,7 60,4 3,8 % +210 % 3,9 %
6 Drapeau du Brésil Brésil 0,1 2,2 21,6 57,0 3,6 % +2491 % 9,2 %
7 Drapeau de l'Espagne Espagne 21,2 43,7 49,3 53,2 3,3 % +22 % 20,8 %
8 Drapeau de la France France 0,1 9,9 21,4 40,6 2,6 % +310 % 7,7 %
9 Drapeau du Canada Canada 1,6 8,7 27,0 36,1 2,3 % +315 % 5,6 %
10 Drapeau de la Suède Suède 0,9 3,5 16,3 28,1 1,8 % +703 % 16,6 %
11 Drapeau de la Turquie Turquie 0,1 2,9 11,7 24,8 1,6 % +755 % 8,1 %
12 Drapeau de l'Australie Australie 0,9 5,0 11,8 22,6 1,4 % +352 % 8,5 %
13 Drapeau du Mexique Mexique 0,02 1,2 8,7 19,7 1,2 % +1542 % 6,3 %
14 Drapeau de l'Italie Italie 2,3 9,1 14,8 18,7 1,2 % +105 % 6,6 %
15 Drapeau du Danemark Danemark 6,6 7,8 14,1 16,4 1,0 % +110 % 58,4 %
Total monde 104 346,5 831,4 1 591 100,0 % +359 % 5,9 %
* part mix = part de l'éolien dans la production d'électricité du pays (source : BP[b 30]).

Énergie solaire[modifier | modifier le code]

Production d'électricité solaire par pays (TWh).
Rang
2019
Pays Production
2010
Production
2015
Production
2019
% en
2019
Variation
2019/2015
part mix
2019*
1 Drapeau de la République populaire de Chine Chine 0,7 44,8 225,1 32,4 % +402 % 3,0 %
2 Drapeau des États-Unis États-Unis 3,9 35,6 97,5 14,0 % +174 % 2,2 %
3 Drapeau du Japon Japon 3,5 34,8 69,0 9,9 % +98 % 6,6 %
4 Drapeau de l'Inde Inde 0,1 10,4 50,6 7,3 % +387 % 3,1 %
5 Drapeau de l'Allemagne Allemagne 11,7 38,7 46,4 6,7 % +20 % 7,6 %
6 Drapeau de l'Italie Italie 1,9 22,9 23,7 3,4 % +3 % 8,1 %
7 Drapeau de l'Espagne Espagne 7,2 13,9 15,1 2,2 % +9 % 5,5 %
8 Drapeau de l'Australie Australie 0,4 5,0 14,8 2,1 % +196 % 5,6 %
9 Drapeau de la Corée du Sud Corée du Sud 0,8 4,0 13,0 1,9 % +225 % 2,2 %
10 Drapeau du Royaume-Uni Royaume-Uni 0,04 7,5 12,9 1,9 % +72 % 4,0 %
11 Drapeau de la France France 0,6 7,3 12,2 1,8 % +67 % 2,1 %
Total mondial 33,9 259,7 694,3 100,0 % +167 % 2,6 %
Source : AIE[22].
* part mix = part du solaire dans la production d'électricité du pays.

Ces statistiques prennent en compte l'énergie solaire photovoltaïque et les centrales solaires thermodynamiques, qui sont incluses dans la production 2019 pour 13,4 TWh dont 5,7 TWh en Espagne, 3,5 TWh aux États-Unis, 1,55 TWh en Afrique du Sud, 1,2 TWh au Maroc et 0,23 TWh aux Émirats arabes unis (voir Liste des centrales solaires thermodynamiques).

Par contre, l'énergie solaire thermique (chauffe-eau solaire, chauffage de piscines, chauffage collectif, etc.), ressource d'énergie importante en Chine, Grèce ou encore Israël, n'est pas prise en compte.

Énergie géothermique[modifier | modifier le code]

Réseaux de chaleur[modifier | modifier le code]

Prospective[modifier | modifier le code]

Dans le monde[modifier | modifier le code]

En mai 2021, un rapport de l'Agence internationale de l'énergie estime que, pour espérer atteindre la neutralité carbone en 2050, il est nécessaire de renoncer dès à présent à tout nouveau projet d'exploration pétrolière ou gazière ou de centrale à charbon, d'investir 5 000 milliards $ par an dans les technologies bas carbone, soit plus du double du rythme actuel, d'installer d'ici à 2030 quatre fois plus de capacités solaires et éoliennes annuelles qu'en 2020 ; les ventes de voitures neuves à moteur thermique doivent aussi cesser dès 2035. D'ici à 2050, 90 % de l'électricité devra provenir des énergies renouvelables, et une large part du solde de l'énergie nucléaire ; les ressources fossiles ne fourniraient plus qu'un cinquième de l'énergie, contre quatre cinquièmes en 2020. De nombreux défis devront être affrontés, dont les besoins en métaux rares, nécessaires aux technologies nouvelles mais concentrés dans un petit nombre de pays ; près de la moitié des réductions d'émissions de CO2 viendra de technologies aujourd'hui au stade de la démonstration : batteries avancées, hydrogène vert, mais aussi systèmes de captage et stockage du CO2 (CCS)[23].

Le rapport annuel 2018 de l'Agence internationale de l'énergie sur l'évolution prévisible de la production d'énergie prévoit une croissance de plus de 25 % de la demande totale d'énergie d'ici 2040, tirée notamment par l'Inde et les pays en développement. La demande mondiale d'électricité devrait bondir de 60 % et représenter près d'un quart de la demande totale d'énergie contre 19 % en 2017 ; la demande de charbon et de pétrole devrait reculer ; la part des énergies renouvelables pourrait atteindre 40 % en 2040 contre 25 % en 2017. L'Agence internationale de l'énergie imagine un autre scénario appelé « le futur est électrique », avec un développement beaucoup plus volontariste des usages de l'électricité pour la mobilité et le chauffage : la demande d'électricité augmenterait alors de 90 % au lieu de 60 % d'ici à 2040 ; avec la moitié de la flotte de voitures devenue électrique, la qualité de l'air s'améliorerait fortement, mais cela aurait un effet négligeable sur les émissions de gaz carbonique sans des efforts plus importants pour augmenter la part des renouvelables et des sources d'électricité faiblement carbonées[24].

Selon le rapport 2016 de l'Agence internationale de l'énergie, l'Accord de Paris sur le climat de 2015 aura pour effet, si les engagements des pays sont respectés, de ralentir la croissance des émissions de CO2 liées à l'énergie (croissance annuelle ramenée de 600 à 150 millions de tonnes par an), ce qui serait largement insuffisant pour atteindre l'objectif de limiter à °C le réchauffement climatique d'ici 2100 ; la trajectoire résultant de ces accords mènerait à 2,7 °C. Le scénario menant à +°C impliquerait une forte baisse des émissions, et par exemple le passage du nombre de véhicules électriques à 700 millions en 2040. Selon le Dr Fatih Birol, directeur exécutif de l'Agence internationale de l'énergie, « les renouvelables font de très grands progrès sur les prochaines décennies mais leurs gains restent largement confinés à la production d'électricité. La prochaine frontière pour l'histoire des renouvelables est d'étendre leur usage dans les secteurs de l'industrie, du bâtiment et des transports où existent d'énormes potentiels de croissance »[25].

Si d'autres sources d'énergies pourront être utilisées à court terme en remplacement des énergies fossiles, plusieurs physiciens font remarquer qu'une croissance à taux constant de la production d'énergie n'est de toute façon physiquement pas possible à long terme, car les limites planétaires (quantité d'énergie reçue par la Terre en provenance du Soleil) seraient atteintes en quelques siècles, même avec un taux de croissance relativement modeste[26],[27].

Projet européen[modifier | modifier le code]

En , Miguel Arias Cañete (commissaire européen à l'énergie) a annoncé que l'Union européenne (premier importateur d'énergie fossile dans le monde) a annoncé un objectif de diminution de près d'un tiers sa consommation d'énergie avant 2030 (−32,5 % soit −0,8 % d'économie par an), mais l'objectif est non-contraignant. Il s'inscrit dans le cadre de l'accord de Paris (−40 % de GES émis d'ici 2030 pour l'UE) et du troisième volet du paquet « Énergie propre » proposé par la Commission fin . Il vise l'indépendance énergétique de l'Europe, mais doit ensuite être approuvé par les États membres et les eurodéputés qui étaient plus ambitieux (−35 % par rapport au niveau de 1990). Pour cela la législation sur la construction des bâtiments et sur les énergies renouvelables a été précisée et l'UE envisage de pousser à améliorer l'efficacité énergétique des appareils électro-ménagers et des chauffe-eau. L'UE veut aussi renforcer l'accès pour tous à l'information individuelle sur nos consommations d'énergie (dont pour le chauffage collectif, la climatisation et l'eau chaude).

Les ONG, des eurodéputés et certains observateurs rappellent que cet objectif peu ambitieux ne suffira pas à répondre à l'accord de Paris. La France ou la Suède visent déjà −35 %. Ces objectifs pourraient éventuellement être revus à la hausse en 2023, mais il « restera dans les livres d'histoire comme une opportunité manquée malgré les meilleurs efforts du Parlement européen et de plusieurs Etats membres progressistes » juge Imke Lübbeke du WWF (citant l'Italie et l'Espagne qui ont poussé à plus d'ambition)[28].

Consommation énergétique mondiale[modifier | modifier le code]

Prévision de consommation mondiale d'énergie, en Mtep (source : BP Energy Outlook 2015[29]).

En 1800, avant la révolution industrielle, la consommation énergétique mondiale était de 305 Mtep (énergie commerciale seulement), 97 % de cette énergie étant issue de l'exploitation de la biomasse (en particulier du bois), 3 % par le charbon, ce combustible devenant majoritaire au début du XXe siècle en raison des besoins massifs des machines à vapeur[30].

En 2019, l'énergie finale consommée dans le monde s'élevait à 418 EJ contre 194 EJ en 1973, en progression de 115 % en 46 ans[k 2].

Consommation énergétique selon le type d'énergie utilisé[modifier | modifier le code]

L'Agence internationale de l'énergie fournit les estimations suivantes :

Production et consommation finale d'énergie selon le type d'énergie utilisé (PJ)[10]
Type d'énergie Production
d'énergie primaire
1990
Consom.
finale
1990
Part dans la
consom. 1990
Production
d'énergie primaire
2019
Consom.
finale
2019
Variation
consom.
2019/1990
Part dans la
consom. 2019
Pétrole 135 720 109 114 42 % 190 442 168 974 +55 % 40,4 %
Gaz naturel 70 653 39 544 15 % 143 639 68 405 +73 % 16,4 %
Charbon 93 038 31 470 12 % 167 549 39 786 +26 % 9,5 %
Nucléaire 22 002 - - 30 461 - +38 % -
Hydroélectricité 7 704 - - 15 195 - +97 % -
Éolien, solaire, géoth. 1 533 144 - 13 417 2 318 x16 0,6 %
Biomasse
et déchets
36 658 31 825 12 % 56 539 43 415 +36 % 10,4 %
Électricité - 34 928 13 % - 82 252 +135 % 19,7 %
Chaleur 4 14 072 5 % 95 12 823 −9 % 3,1 %
Total 367 313 261 096 100 % 617 338 417 973 +60 % 100 %

Une part importante des énergies primaires est convertie en électricité ou en chaleur de réseau et est donc consommée sous ces deux formes. Afin de retrouver la part de chaque source primaire dans la consommation finale, il faut reventiler les consommations d'électricité et de chaleur selon leur source primaire :

Consommation finale d'énergie, après reventilation des consommations d'électricité et de chaleur selon leur source primaire (Pétajoules)[10]
Type d'énergie Consom.
finale
1990
Part dans la
consom.
Consom.
finale
2019
Part dans la
consom.
Variation
consom.
2019/1990
Charbon 48 753 18,7 % 75 620 18,1 % +55 %
Pétrole 115 259 44,1 % 171 659 41,1 % +49 %
Gaz naturel 51 847 19,9 % 92 915 22,2 % +79 %
Total fossiles 215 860 82,7 % 340 195 81,4 % +58 %
Nucléaire 5 949 2,3 % 8 506 2,0 % +43 %
Hydroélectricité 6 433 2,5 % 13 166 3,1 % +105 %
Biomasse
et déchets
32 349 12,4 % 45 865 11,0 % +42 %
Géoth., sol.th. 264 0,1 % 2 633 0,6 % +897 %
Éolien 11 0,004 % 4 341 1,0 % × 381
Solaire 2 0,001 % 2 112 0,5 % × 954
Total EnR 39 061 15,0 % 68 120 16,3 % +74 %
Autres 141 0,05 % 635 0,2 % +350 %
Déchets non renouv. 85 0,03 % 515 0,1 % +503 %
Total 261 096 100 % 417 971 100 % +60 %

La consommation d'énergie a progressé plus rapidement que la population (+66 % contre +45 %), mais sa répartition par source d'énergie est restée assez stable : la part des fossiles n'a baissé que de 1,3 points et celle du nucléaire de 0,3 points, et celle des énergies renouvelables n'a progressé que de 1,3 points, car le développement très rapide de la plupart d'entre elles a été en grande partie compensé par le recul de la part de la biomasse : −1,4 points.

Consommation finale d'énergie des principaux pays[modifier | modifier le code]

Consommation finale d'énergie (PJ)[10]
Pays 1990 2000 2010 2019
val. %
Drapeau de la République populaire de Chine Chine 27 749 33 098 69 175 87 974 21,0 %
Drapeau des États-Unis États-Unis 54 158 64 739 63 345 66 506 15,9 %
Drapeau de l’Union européenne Union européenne (UE28) 47 463 49 309 50 573 47 832 11,4 %
Drapeau de l'Inde Inde 9 003 12 143 18 577 26 369 6,3 %
Drapeau de la Russie Russie 26 170 17 496 18 700 21 832 5,2 %
Drapeau du Japon Japon 12 199 14 071 13 137 11 686 2,8 %
Drapeau du Brésil Brésil 4 668 6 441 8 862 9 518 2,3 %
Drapeau de l'Allemagne Allemagne 10 081 9 688 9 709 9 281 2,2 %
Drapeau du Canada Canada 6 634 7 848 7 843 8 605 2,1 %
Drapeau de l'Iran Iran 2 291 3 969 6 597 8 415 2,0 %
Drapeau de la Corée du Sud Corée du Sud 2 717 5 322 6 602 7 617 1,8 %
Drapeau de l'Indonésie Indonésie 3 317 5 030 6 110 6 721 1,6 %
Drapeau de la France France 5 928 6 761 6 689 6 283 1,5 %
Drapeau de l'Arabie saoudite Arabie saoudite 1 653 2 659 5 052 5 852 1,4 %
Drapeau du Royaume-Uni Royaume-Uni 5 785 6 311 5 777 5 330 1,3 %
Drapeau de l'Italie Italie 4 813 5 394 5 600 4 929 1,2 %
Drapeau du Mexique Mexique 3 489 3 989 4 909 4 847 1,2 %
Drapeau de la Turquie Turquie 1 691 2 422 3 285 4 371 1,0 %
Total mondial 261 096 293 244 368 498 417 973 100 %

Part de l'électricité dans la consommation finale d'énergie[modifier | modifier le code]

Part de l'électricité dans la consommation finale d'énergie par pays (%)[10]
Pays 1990 2000 2010 2019
Drapeau de la Norvège Norvège 47,7 % 47,6 % 45,7 % 48,1 %
Drapeau du Japon Japon 22,6 % 24,5 % 27,2 % 28,6 %
Drapeau de la République populaire de Chine Chine 5,9 % 11,4 % 18,2 % 26,9 %
Drapeau de la France France 18,3 % 20,4 % 23,9 % 24,7 %
Drapeau de l'Espagne Espagne 17,8 % 19,0 % 22,8 % 23,6 %
Drapeau d'Afrique du Sud Afrique du Sud 23,3 % 26,9 % 26,3 % 23,3 %
Drapeau de l'Italie Italie 16,1 % 18,2 % 19,2 % 21,3 %
Drapeau des États-Unis États-Unis 17,5 % 19,5 % 21,5 % 20,7 %
Drapeau du Royaume-Uni Royaume-Uni 17,1 % 18,8 % 20,5 % 20,0 %
Drapeau de l'Allemagne Allemagne 16,3 % 18,0 % 20,0 % 19,4 %
Drapeau du Brésil Brésil 16,3 % 18,0 % 17,8 % 19,4 %
Drapeau de l'Inde Inde 7,6 % 10,3 % 12,9 % 17,9 %
Drapeau de l'Indonésie Indonésie 3,0 % 5,7 % 8,9 % 13,9 %
Drapeau de la Russie Russie 11,4 % 12,5 % 14,0 % 12,5 %
Drapeau de l'Éthiopie Éthiopie 0,5 % 0,5 % 1,0 % 2,2 %
Drapeau du Nigeria Nigeria 1,1 % 0,9 % 1,7 % 1,7 %
Total mondial 13,3 % 15,5 % 17,4 % 19,7 %

On constate une progression quasi-générale et rapide de la part de l'électricité ; cette progression est particulièrement rapide dans les pays émergents : Chine, Inde, Indonésie ; par contre, on constate une légère baisse au cours de la période la plus récente dans quelques pays développés : États-Unis, Royaume-Uni, Allemagne, Russie. Le cas de la Norvège est très spécifique : son taux de consommation électrique est très élevé du fait de la présence d'industries électro-intensives (fonderies d'aluminium) attirées par l'abondance de ressources hydroélectriques à bas coût.

Consommation énergétique par secteur[modifier | modifier le code]

L'Agence internationale de l'énergie fournit les estimations suivantes :

Consommation finale d'énergie par secteur[10]
Pétajoule Consommation
finale
1990
Part dans la
consommation
Consommation
finale
2019
Variation
consommation
2019/1990
Part dans la
consommation
Industrie 75 137 29 % 120 979 +61 % 29 %
Transport 65 967 25 % 120 972 +83 % 29 %
Secteur résidentiel 63 275 24 % 87 780 +39 % 21 %
Secteur tertiaire 18 727 7 % 33 659 +80 % 8 %
Agriculture+pêche 7 138 3 % 9 227 +29 % 2 %
Non spécifié 10 872 4 % 6 653 −39 % 2 %
Usages non énergétiques 19 980 8 % 38 703 +94 % 9 %
Total 261 096 100 % 417 973 +60 % 100 %

Consommation d'énergie par habitant[modifier | modifier le code]

Consommation d'énergie mondiale en 2010 (kg équivalent pétrole par habitant).
Source : World Data Bank 2010.

La liste ci-dessous, tirée des statistiques de l'AIE, ne prend en compte que les pays de plus de 50 millions d'habitants ainsi que les pays européens de plus de 10 millions d'habitants ; les statistiques de l'AIE englobent la quasi-totalité des pays du monde.

Consommation d'énergie primaire (1) et consommation d'électricité (2)
par habitant dans le monde en 2019[k 3]
Pays ou région Population
(millions)
(1) Énergie prim. cons.
par hab.
(GJ/hab.)
(2) Élec. cons./hab.
(kWh/hab.)
Monde 7 666 79,1 3 265
Drapeau d'Afrique du Sud Afrique du Sud 58,6 100,2 3 835
Drapeau de l'Allemagne Allemagne 83,1 148,3 6 606
Drapeau du Bangladesh Bangladesh 163,0 11,2 502
Drapeau de la Belgique Belgique 11,5 200,0 7 686
Drapeau du Brésil Brésil 211,1 58,1 2 585
Drapeau de la République populaire de Chine Chine 1 397,7 101,5 5 119
Drapeau de la république démocratique du Congo République démocratique du Congo 86,8 14,6 105
Drapeau de la Corée du Sud Corée du Sud 51,7 226,9 10 878
Drapeau de l'Égypte Égypte 100,4 40,1 1 597
Drapeau de l'Espagne Espagne 47,1 107,9 5 421
Drapeau des États-Unis États-Unis 328,5 282,0 12 744
Drapeau de l'Éthiopie Éthiopie 112,1 16,7 96
Drapeau de la France France 67,5 150,5 7 043
Drapeau de la Grèce Grèce 10,7 86,2 5 118
Drapeau de l'Inde Inde 1 366,4 28,7 987
Drapeau de l'Indonésie Indonésie 270,6 37,3 1004
Drapeau de l'Iran Iran 82,9 137,8 3 435
Drapeau de l'Italie Italie 60,3 103,4 5 207
Drapeau du Japon Japon 126,1 137,8 7 935
Drapeau du Kenya Kenya 52,6 23,0 157
Drapeau du Mexique Mexique 125,8 61,1 2 425
Drapeau de la Birmanie Birmanie (Myanmar) 54,0 18,2 367
Drapeau du Nigeria Nigeria 201,0 32,8 133
Drapeau du Pakistan Pakistan 216,6 21,5 538
Drapeau des Pays-Bas Pays-Bas 17,3 172,7 6 737
Drapeau des Philippines Philippines 108,1 23,9 888
Drapeau de la Pologne Pologne 38,4 112,0 4 316
Drapeau du Portugal Portugal 10,3 88,6 5 017
Drapeau de la Tchéquie Tchéquie 10,7 167,8 6 527
Drapeau de la Roumanie Roumanie 19,4 71,2 2 823
Drapeau du Royaume-Uni Royaume-Uni 66,8 107,0 4 750
Drapeau de la Russie Russie 144,4 224,1 6 954
Drapeau de la Suède Suède 10,3 199,7 12 787
Drapeau de la Tanzanie Tanzanie 58,0 16,0 121
Drapeau de la Thaïlande Thaïlande 69,6 83,3 2 873
Drapeau de la Turquie Turquie 82,6 74,3 3 294
Drapeau de l'Ukraine Ukraine 44,4 84,3 3 011
Drapeau de la République socialiste du Viêt Nam Viêt Nam 96,5 39,6 2 320
(1) Consommation intérieure d'énergie primaire = Production + importations − exportations − soutes internationales − variations de stocks.

(2) Électricité consommée = Production brute + importations − exportations − pertes en ligne.

Impact environnemental[modifier | modifier le code]

Les émissions de gaz à effet de serre (dioxyde de carbone, méthaneetc.) de l'Union européenne sont imputables pour environ 80 % à la production et à la consommation d'énergie[31] ; cet indicateur n'est pas disponible au niveau mondial.

Au niveau mondial, les émissions de CO2 liées à l'énergie ont atteint en 2020, selon les estimations de BP, 31 984 Mt, en baisse de 6,3 % par rapport à 2019 ; elles ont progressé de 3 % depuis 2010 et de 50 % depuis 1990. Les émissions de la Chine (30,9 % du total mondial) ont augmenté de 6,7 % entre 2016 et 2020 (+0,6 % en 2020) après avoir baissé de 1,3 % entre 2013 et 2016 ; celles des États-Unis (13,9 % du total mondial) ont baissé de 11,5 % en 2020, celles de la Russie ont baissé de 7,8 % et celles de l'Inde de 7,1 %. En Europe (11,2 % du total mondial), elles ont reculé de 12,3 % au total, dont 11,5 % en Allemagne, 16,3 % en France, 16,3 % au Royaume-Uni, 13,3 % en Italie, 18,9 % en Espagne[b 31].

Les statistiques de l'Agence internationale de l'énergie, moins récentes mais plus précises, s'élevaient pour 2019 à 33 622 Mt, en progression de 117 % depuis 1973[k 4]. Les émissions de CO2 par habitant en 2019 étaient estimées à 4,39 tonnes en moyenne mondiale, 14,44 tonnes aux États-Unis, 7,75 tonnes en Allemagne, 4,36 tonnes en France, 7,07 tonnes en Chine (surtout dans l'industrie qui produit en grande partie pour les consommateurs américains et européens...), 1,69 tonnes en Inde et 0,97 tonnes en Afrique[k 3].

Ces chiffres rendent compte des émissions de chaque pays mais n'intègrent pas les gaz à effet de serre induits par la production des produits importés ou exportés. L'Institut national de la statistique et des études économiques (France) et le ministère français de la Transition écologique et solidaire ont chiffré les émissions totales des Français à 11,1 tonnes de CO2 par personne en 2012, un chiffre nettement supérieur à l'émission de gaz à effet de serre par habitant sur le territoire national[32].

En 2019, ces émissions étaient produites pour 44,0 % par le charbon, 33,7 % par le pétrole, 21,6 % par le gaz naturel et 0,7 % par les déchets non renouvelables[k 4] ; par secteur en 2017, 46 % étaient issues de l'industrie de l'énergie (surtout lors des transformations : production d'électricité et de chaleur : 41 %, raffinage, etc.), 24 % des transports, 19 % de l'industrie, 6 % des logements et 3 % du secteur tertiaire ; mais après réallocation des émissions de la production d'électricité et de chaleur aux secteurs consommateurs, la part de l'industrie passe à 37 %, celle des transports à 25 %, celle des logements à 16 % et celle du secteur tertiaire à 10 %[33].

Dans le cadre des négociations internationales sur le climat, tous les pays se sont engagés à maintenir la hausse des températures en deçà de °C par rapport à l'ère préindustrielle. Or Christophe McGlade et Paul Ekins, chercheurs à l'UCL (University College de Londres), soulignent dans la revue Nature que pour aboutir à ce résultat, il faudrait que globalement, les pays s'abstiennent d'extraire un tiers des réserves de pétrole, la moitié des réserves de gaz et plus de 80 % du charbon disponibles dans le sous-sol mondial, d'ici à 2050. Les chercheurs montrent ainsi, pays par pays, que cela concerne l'essentiel des immenses réserves de charbon qui se trouvent en Chine, en Russie, en Inde et aux États-Unis. Au Moyen-Orient, cela suppose d'abandonner l'idée d'extraire 60 % du gaz et de ne pas toucher à environ 260 milliards de barils de pétrole, l'équivalent de toutes les réserves de l'Arabie saoudite. Il faudrait enfin oublier toute velléité d'exploiter les réserves d'énergies fossiles découvertes en Arctique et s'interdire d'accroître l'exploitation du pétrole non conventionnel (schiste bitumineux, huile de schiste, …)[34].

L'Agence internationale de l'énergie avait déjà préconisé, en 2012, de laisser dans le sol plus des deux tiers des réserves prouvées de combustibles fossiles, car notre consommation, d'ici à 2050, ne devra pas représenter plus d'un tiers des réserves prouvées de combustibles fossiles afin de ne pas dépasser les °C de réchauffement global maximal d'ici la fin du siècle[35]. Dans une étude de 2009, le Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung démontrait qu'il ne fallait pas émettre plus de 565 gigatonnes de CO2 d'ici à 2050 pour avoir quatre chances sur cinq de ne pas dépasser la barre fatidique des °C[36]. Or, la combustion de toutes les réserves prouvées de pétrole, charbon et gaz de la planète engendrerait 2 795 gigatonnes de CO2, soit cinq fois plus. Selon ces données, ce sont donc 80 % des réserves d'énergies fossiles actuelles qui ne doivent pas être extraites.

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. Voir aussi Ordres de grandeur d'énergie.
  2. kbblep/j = milliers de barils équivalent-pétrole par jour.

Références[modifier | modifier le code]

  1. a b et c p. 16
  2. a et b p. 68
  3. a et b p. 18
  4. a b et c p. 34
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  6. a b et c p. 46
  7. a et b p. 48
  8. a et b tab.50
  9. tab. 52
  10. a et b tab. 60
  11. a et b tab. 58
  12. p. 24
  13. tab. 43
  14. p. 49
  15. p. 36
  16. p. 38
  17. a et b tab. 51
  18. p. 53
  19. a et b tab. 49
  20. p. 52
  21. a et b tab. 59
  22. tab. 57
  23. tab. 61
  24. tab. 62
  25. tab. 63
  26. tab. 66
  27. p. 10
  28. p. 19
  29. p. 32-35
  30. tab. 67
  31. tab. 5
  1. p. 6
  2. p. 34
  3. a et b p. 60-69.
  4. a et b p. 54

Autres références :

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  2. (en) 2010 Survey of Energy Resources, page 408, Conseil mondial de l'énergie, 2010.
  3. a et b (en) Climate Change 2014 - Chapter 7 : Energy Systems (page 526), GIEC, novembre 2014.
  4. a et b (en) Supply of Uranium - Uranium availability, Association nucléaire mondiale, mis à jour en décembre 2020.
  5. a et b (en) Supply of Uranium - Reactor fuel requirements, Association nucléaire mondiale, mis à jour en décembre 2020.
  6. a et b Thorium, site de l'Association nucléaire mondiale, mis à jour en février 2017.
  7. (en) Hydropower Special Market Report, AIE, juin 2021, p. 8 : environ 50 % du potentiel hydroélectrique mondial reste encore inexploité.
  8. Évaluation du potentiel éolien technique mobilisable réalisée en 2003 par le Conseil consultatif allemand sur le changement global (WBGU).
  9. (en) Food and Agriculture Organization of the United Nations, Energy conversion by photosynthetic organisms.
  10. a b c d e et f (en) Data and statistics : World - Balances 2019, Agence internationale de l'énergie, octobre 2021.
  11. Les énergies renouvelables bientôt aussi rentables que les énergies fossiles polluantes, lemondedelenergie.com, 30 janvier 2018.
  12. L’électricité d’origine éolienne aussi compétitive que celle des centrales à gaz, L'Usine nouvelle, 25 janvier 2017.
  13. « Les combustibles de la réaction de fusion », sur ITER (consulté le ).
  14. (en) BGR Energy Study 2017 : Data and Developments Concerning German and Global Energy Supplies, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe - Institut fédéral des sciences de la Terre et des matières premières, (lire en ligne [PDF]), p. 64 et 151.
  15. Futura, « Énergie renouvelable », sur Futura (consulté le ).
  16. « DESERTEC ou comment alimenter l'Europe en électricité grâce au soleil saharien », sur Actu-Environnement, .
  17. « Renewables 2021 : Global Status Report » [PDF], sur ren21.net, Figure 2 page 33.
  18. « Renewables 2020 : Global Status Report » [PDF], sur ren21.net, Figure 1 page 32.
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  20. « Énergie : le rapport annuel de l’AIE illustre un point de bascule », La Tribune, .
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  30. Jean-Marie Martin-Amouroux, « Consommation mondiale d’énergie 1800-2000 : les résultats », sur encyclopedie-energie.org, .
  31. (en) Approximated EU GHG inventory: early estimates for 2012 (voir p. 37, 45 et 56 à 58), site EEA (consulté le 7 janvier 2014).
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  34. Climat : pétrole, gaz et charbon doivent rester sous terre, Le Figaro, 8 janvier 2015.
  35. (en) Agence internationale de l'énergie, World Energy Outlook 2012, (lire en ligne)
  36. Nous devons laisser deux tiers des énergies fossiles dans le sol, Le Monde, 15 novembre 2012.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]