Energiatrendejä 2000-luvulla – kivihiilen paluu?

British Petroleum julkaisi kesän aikana jokavuotiseen tapaansa maailman energiankäytön tilastonsa Statistical Review of World Energy 2014. Tässä kirjoituksessa nostetaan noista ja osin muistakin tilastoista esille 2000-luvun alun energiatrendejä. 

Vuosimuutokset ovat yleensä pieniä ja alttiita erilaisille vaihteluille, joten pääpaino tässä on 2000-luvun (vuodet 2000-2013) alun trendeissä. Joissakin datasarjoissa tarkastellaan pidempiäkin aikoja. Sekä vuonna 2012 että 2013 fossiilisen energian osuus kaikesta energiankäytöstä oli 87 %. Mikäli muuta ei mainita, lähteenä on käytetty BP Statistical Review of World Energy 2014 -tilastoja, joista voi ladata koneelleen .xlsx-tiedoston.

Maailmanlaajuinen öljynkulutus on kasvanut noin 18 %, maakaasun 39 % ja kivihiilen kulutus noin 63 % vuosien 2000 ja 2013 välillä. Vuonna 2013 uusiutuvan energian osuus energian kulutuksesta oli maailmanlaajuisesti 8,9 %. Niin sanottujen uusien uusiutuvien eli tuulivoiman, aurinkovoiman, geotermisen ja aaltoenergian, biomassan ja jätteen osuus oli 2,2 % viime vuonna. Vesivoima on suurin yksittäinen uusiutuvan energian muoto ollen yli kolme kertaa niin suuri kuin muut uusiutuvat yhteensä. Ydinvoiman osuus primäärienergiasta oli 6,3 % vuonna 2000 ja 4,4 % vuonna 2013. Sähkönkulutus on maailmalla kasvanut 3,2 %:n vuosivauhtia 2000-luvulla. Hiilidioksidipäästöt kasvoivat 38 % vuosina 2000-2013 eli keskimäärin 2,5 % vuodessa. Uudet uusiutuvat energiamuodot (uusiutuva energia poislukien vesivoima) kasvaa kaikkein nopeimmin, mutta sen osuus kasvaa hitaasti, koska sen klähtötaso on alhainen. Vuonna 2012 tämän uusiutuvan, josta vesivoima on poistettu, osuus oli 1,9 % ja vuonna 2013 se oli 2,2 %

Osuudet maailman energiankulutuksesta energialähteittäin olivat alla olevan taulukon mukaiset vuonna 2013. 

  

Upota

Taulukko 1. Energiankantajien osuudet primäärienergiasta ja vuotuinen keskimääräinen kasvuvauhti 2000-2013. Lähde: BP.


Talouskasvun hiilidioksidipäästö-intensiteetti

Kansainvälisen valuuttarahaston (IMF) tilastojen mukaan maailman talous (BKT) kasvoi keskimäärin 5,6 % vuosien 2000 ja 2013 välillä. Maailman talouden koko on kaksinkertaistunut 2000-luvulla.  Kuvasta 1 nähdään, että talouskasvu ei ole irtikytkeytynyt hiilidioksidipäästöistä. Mikäli tehdään pienimmän neliösumman sovitus 2000-luvun aineistolle (kuva 2), niin prosentin talouskasvu korreloi 0,66 prosentin hiilidioksidipäästöjen kasvun kanssa (kuvan 2 suoran kulmakerroin on noin 2/3, selitysaste noin 0,58 eli kohtalainen). On hyvä muistaa, että syy-seuraussuhdetta ei tästä voi päätellä, vaan luultavasti kulkee molempiin suuntiin ja on erittäin vaikea asia tutkia. 

BKT ja CO2

Kuva 1. Hiilidioksidipäästöt ja talouden koko 2000-luvulla. Lähteet: BP ja IMF.

 Kuva 2. Hiilidioksidipäästöt ja talouskasvu 2000-luvulla

Kuva 2. Hiilidioksidipäästöt ja talouskasvu 2000-luvulla. Lähteet: BP ja IMF.


Kivihiili nousemassa tärkeimmäksi energianlähteeksi öljyn ohi

Kivihiili on jo varsin lähellä öljyn osuutta energiankäytössä ja sen käyttö on kasvanut viimeisten 13 vuoden aikana lähes neljä kertaa öljyn käyttöä nopeammin. Mikäli trendi jatkuu, niin ei mene kauan kun kivihiili on jälleen ihmiskunnan tärkein energialähde määrällä mitattuna. Kuten alla olevasta ns. Fisher-Fry -kuvaajasta (huomaa logaritminen asteikko) nähdään, niin öljy nousi kivihiilen ohi toisen maailmansodan jälkeen. Jos 2000-luvun alun trendi jatkuu, niin olemme pian jälleen ”kivihiilikaudella”. Kuvasta huomaa myös, että kivihiilen rooli ihmiskunnan energiapaletissa laski lähes 100 vuoden ajan, mutta on nyt siis nousussa.

Kuva 3. Energiankantajien ja -lähteiden osuus maailman energiankäytöstä 1800-2008. Lähde: Vaclav Smil.

Kuva 3. Energiankantajien ja -lähteiden osuus maailman energiankäytöstä 1800-2008. Lähde: Vaclav Smil, 2010.


Kiina käyttää yli puolet kivihiilestä

Kiina käytti viime vuonna yli puolet maailman vuotuisesta kivihiilestä. Kiinan osuus maailman bruttokansantuotteesta vuonna 2013 oli arviolta noin 15 %, joten tämä kehitys ainakin osin heijastanee Kiinan roolia OECD-maiden ”savupiippuna”. Kiinan tuotannon osuus maailman hiilidioksidi-päästöistä oli 27 % vuonna 2013, mutta jos tarkastelemme asiaa kulutuksen perusteella, niin Kiinan päästöistä voidaan kohdistaa iso osa OECD-maihin.

Kuva 4. Kiinan osuus maailman kivihiilen kulutuksesta. Lähde: BP.

Kuva 4. Kiinan osuus maailman kivihiilen kulutuksesta. Lähde: BP.


Öljyn reaalihinta korkeimmillaan yli sataan vuoteen

Öljyn reaalihinta on ollut viime vuosina korkeammalla kuin öljykriisien aikaan. 1970-luvun korkea hinta johtui OPECin tuotantokiintiöiden pienentämisestä geopoliittisista syistä, mutta nyt ei ole mitään yksittäistä ”helppoa” syytä öljyn korkealle hinnalle. Kansainvälisen energiajärjestö IEA:n mukaan perinteisen, alhaisten tuotantokustannusten öljyn tuotantohuippu oli vuonna 2006. Halpaa, perinteistä öljyä korvautuu kalliilla.

Kuva 5. Öljyn hinta 1900-2013. Vuoden 2013 dollareina. Lähde: BP.

Kuva 5. Öljyn hinta 1900-2013. Vuoden 2013 dollareina. Lähde: BP.


Kehittyvien maiden öljynkulutus ohitti teollisuusmaat ensi kerran

Öljynkulutuksen painopiste on yhä enemmän siirtymässä kehittyviin maihin. Mielenkiintoista on seurata, että kuinka pysyvää tämä trendi on. OECD-maissa talouskasvu on ollut hidasta viime vuosina ja monissa maissa on ollut taantumia, mikä lienee suurin selittäjä tässä laskevassa öljynkulutuksessa. Ainut tekijä se ei ole, sillä öljynkulutus lähti laskuun OECD-maissa jo 2005 eli vuosia ennen finanssikriisin puhkeamista.

Öljyn hinta on nyt ensi kertaa korkealla silloin kuin suurissa länsimaissa on kärsitty taantumista. Onko tämä yksi tekijä siinä, että talouskasvu ei ole OECD-maissa palannut potentiaaliselle uralleen sitten vuoden 2008 huolimatta nollakoroista ja muutenkin kevyestä rahapapolitiikasta? Öljyn hintaa seuraavat monien muidenkin energiankantajien markkinat. (Energiankantajalla tarkoitetaan tässä esimerkiksi maakaasua ja kivihiiltä, jotka eivät itsessään tuota energiaa vaan vain ”kantavat” sitä. Tässä linkissä on enemmän energiankantajan ja energialähteen eroista.)

Kuva 6. Öljynkulutus OECD- ja kehittyvissä maissa 1965-2013. Lähde BP.

Kuva 6. Öljynkulutus OECD- ja kehittyvissä maissa 1965-2013. Lähde BP.


Öljyntuotannossa investoinnit kasvaneet nopeammin kuin tuotanto

Öljyntuotanto on kasvanut selvästi hitaammin vuoden 2005 jälkeen ja vuonna 2006 oli ns. perinteisen öljyn tuotantohuippu (tämän julisti kansainvälinen energiajärjestö IEA vuoden 2010 raportissaan). BP:n tilastointitapa ei ole kovin hyvä öljyntuotannon tarkastelun kannalta, sillä se laskee öljyksi tilavuuden mukaan myös erilaisia polttonesteitä, joiden energiasisältö tilavuutta kohti on pienempi kuin raakaöljyn. Se tilastoi öljyksi myös jakeita, jotka eivät kelpaa sellaisenaan öljynjalostamoiden raaka-aineeksi. Etaani, jota tulee maakaasun sivutuotteena, on esimerkki tällaisesta. Öljyn hinta oli hämmästyttävän vakaa vuosina 2011-2012. Tästä huolimatta etaanin maailmanmarkkinahinta putosi 75 % vuosien  2011 ja 2012 aikana (Kuvat 1 ja 3 (järjestyksessä ylhäältä alas) täällä). Mikäli kolme neljäsosaa putoaa pois jonkin polttonesteen hinnasta vaikka öljynhinta ei muutu, niin onko perusteltua tilastoida tämä polttoneste öljyksi?

Tarkempaa öljyntuotannon tilastoa löytyy Yhdysvaltain energiaviranomaisen (EIA) tilastoista – hiukan vaivaa näkemällä tosin, sillä sekin tilastoi kuten BP, mutta eri jakeet saa omiin excel-tiedostoihinsa mikäli lataa ne erikseen. Kuvasta 7 nähdään, että varsinaisen raakaöljyn (sisältää myös sellaisenaan öljynjalostamoille kelpaavan ”lease condensate” osuuden) tuotanto on kasvanut varsin vähän vuoden 2005 jälkeen. Varsin suuri lisäys on tullut maakaasun sivutuotteena tulevien hiilivetyjen (kuten etaani ja propaani) tuotannosta (kuvassa NPGL). Huomaa, että tämän kuvaajan pystyakseli ei ala nollasta, jotta nuo perinteisen raakaöljyn lisäksi öljyksi tilastoitavat muut jakeet näkyisivät kuvassa paremmin.

Kuva 7. Öljyksi tilastoitavien polttonesteiden tuotanto 2000-2013. Lähde: EIA. CC = perinteinen raakaöljy, refenery gains = jalostamisen tehostuminen, other liquids = mm. biopolttoaineet ja NPGL = maakaasun sivutuotteena syntyvät paineessa nesteytyvät keveät hiilivedyt.

Kuva 7. Öljyksi tilastoitavien polttonesteiden tuotanto 2000-2013. Lähde: EIA. CC = perinteinen raakaöljy, refenery gains = jalostamisen tehostuminen, other liquids = mm. biopolttoaineet ja NPGL = maakaasun sivutuotteena syntyvät paineessa nesteytyvät keveät hiilivedyt.

Pohjois-Amerikan liuskeöljyntuotannon viimeisenä markkinoille tulleen tynnyrin (ns. teknologinen tynnyri, marginaalinen tynnyri) tuotantokustannukset nousivat 28 % vuodesta 2011 vuoteen 2012 (lähde). Julkisesti noteeratuista yhtiöistä monet leikkaavat investointibudjettejaan (lähde).

Alla olevasta kuvasta (kuva 8) nähdään öljy- ja kaasuinvestointien raju nousu 2000-luvulla. Öljy- ja kaasuinvestoinnit ovat kohonneet vuodesta 2000 vuoteen 2015 jopa 135 %, mutta öljyn ja kaasun tuotanto 18-39 % riippuen painotuksesta öljyn ja kaasun välillä. Kuten kuvasta nähdään, nesteytetyn maakaasun eli LNG:n infran osuus investoinneista on ollut varsin pieni, joten se ei selitä kasvaneita investointeja. Mikäli investoinnit kasvavat paljon nopeammin kuin tuotanto, on katteiden pienennyttävä ja/tai hintojen noustava. Viive investoinneista tuotantoon on toisinaan pitkä öljyn ja kaasun tuotannossa, mutta investointien määrä on noussut lähes jokaisena vuonna eikä ole ainakaan erityisen painottunut viimeisimpiin vuosiin.

Luonnollinen selitys siihen, että investoinnit kasvavat nopeammin kuin tuotanto, on öljyesiintymien aleneva energiaylijäämä eli koko ajan joudutaan suurempi osa saadusta energiasta uhraamaan takaisin energian tuottamiseen. Yksinkertaisemmin sanottuna tuotannosta poistunut öljy korvautuu keskimäärin huonompilaatuisen esiintymän öljyllä eikä teknologinen kehitys ainakaan toistaiseksi kompensoi tätä kehitystä. 

Kuva 8. Globaalit fossiilisen energian investoinnit 2000-luvulla. Lähde: IEA WEIO 2014.

Kuva 8. Globaalit fossiilisen energian investoinnit 2000-luvulla. Lähde: IEA WEIO 2014.

Öljyn tuotannon haasteista kiinnostuneiden kannattaa lukea Kanava-lehdessä hiljattain ilmestyneet mainiot artikkelit. Linkit ovat tässä ja tässä.

Yhteenveto

Kehittyvien maiden energiankulutus kasvaa nopeasti. Kiina käyttää jo yli puolet maailman vuotuisesta kivihiilestä. Öljyn ja maakaasun investoinnit ovat kasvaneet tuotantoa nopeammin 2000-luvulla ja tuotantokustannukset nousseet, joten teknologinen kehitys ei näytä pysyvän esiintymien laadun heikentymisen tahdissa. Kalliin öljyn ja globalisaation vuoksi kivihiili on pian syrjäyttämässä öljyn ihmiskunnan tärkeimpänä energianlähteenä.

Lähteet

1. BP Statistical Review of World Energy 2014.

2. Energy Information Agency, EIA.

3. Kansainvälinen energiajärjestö IEA.

4. Kansainvälinen valuuttarahasto, IMF.

5. Financial Times.

6. Vaclav Smilin kirja Energy Transitions, 2010.

Kategoria(t): Uncategorized. 1 Comment »

Yksi vastaus to “Energiatrendejä 2000-luvulla – kivihiilen paluu?”

  1. Mitä hengität, jos puolet hapesta katoaa? - Matkakuume Says:

    […] kivihiilestä yli puolet palaa […]


Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out / Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

%d bloggers like this: