استهلاك الطاقة الكهربائية

يُعرَّف استهلاك الطاقة الكهربائية بأنه استهلاك الطاقة على شكل طاقة كهربائية . ^{[ 2 ]} يُستهلك ما يقارب خُمس الطاقة العالمية على شكل كهرباء، وذلك لأغراض سكنية وصناعية وتجارية ونقل وغيرها. ^{[ 2 ]} بلغ الاستهلاك العالمي للكهرباء في عام 2022 نحو 24,398 تيراواط ساعة (TWh)، أي ما يقارب ثلاثة أضعاف كمية الاستهلاك في عام 1981 (8,132 تيراواط ساعة). ^{[ 3 ]} استحوذت الصين والولايات المتحدة والهند على أكثر من نصف حصة الاستهلاك العالمي للكهرباء. تلتها اليابان وروسيا باستهلاك يقارب ضعف استهلاك باقي الدول الصناعية ^. [ ^{3 ]}

بينما يتم قياس الطاقة بالواط (W) أو الكيلوواط (kW)، يتم قياس استهلاك الطاقة عادةً بالواط-ساعة (Wh) أو الكيلوواط-ساعة (kWh)، ^{[ 4 ]} وفقًا للعلاقة الأساسية:

${\displaystyle {\text{E = P × t}}}$

حيث E هي الطاقة ، وP هي القدرة ، وt هو الزمن. ^{[ 5 ]}

تُقاس الطاقة الكهربائية في أغلب الأحيان إما بالجول (J) أو بالواط ساعة (W·h). ^{[ 6 ]}

1 واط·ثانية = 1 جول

1 واط ساعة = 3600 واط ثانية = 3600 جول

1 كيلوواط ساعة = 3600 كيلوواط ساعة = 1000 واط ساعة = 3.6 مليون واط.ثانية = 3.6 مليون جول

تستهلك الأجهزة الكهربائية والإلكترونية الطاقة الكهربائية لتوليد المخرجات المطلوبة (الضوء، الحرارة، الحركة، إلخ). أثناء التشغيل، يُفقد جزء من الطاقة تبعًا لكفاءة الجهاز الكهربائية . ^{[ 7 ]}

بدأ توليد الكهرباء في محطات الطاقة منذ عام 1882. ^{[ 8 ]} وقد أدى اختراع التوربين البخاري عام 1884 لتشغيل المولد الكهربائي إلى زيادة استهلاك الكهرباء في جميع أنحاء العالم. ^{[ 9 ]}

في عام 2022، بلغ إجمالي إنتاج الكهرباء العالمي ما يقارب 29,000 تيراواط/ساعة. [ ^{10 ] تُحوّل} الطاقة الأولية إلى أشكال عديدة، تشمل على سبيل المثال لا الحصر، الكهرباء والحرارة والحركة. ^{[ 11 ]} يُفقد جزء من الطاقة الأولية أثناء تحويلها إلى كهرباء، كما هو الحال في الولايات المتحدة، حيث فُقد ما يزيد قليلاً عن 60% منها في عام 2022. ^{[ 11 ]}

في عام 2022، شكلت الكهرباء أكثر من 20% من إجمالي استهلاك الطاقة العالمي، بينما شكل النفط أقل من 40%، والفحم أقل من 9%، والغاز الطبيعي أقل من 15%، والوقود الحيوي والنفايات أقل من 10%، ومصادر أخرى (مثل الحرارة والطاقة الشمسية وطاقة الرياح والطاقة الحرارية الأرضية) أكثر من 5%. ^{[ 12 ]}

في ذلك العام، توزع إجمالي استهلاك الكهرباء النهائي بشكل غير متساوٍ بين القطاعات: الصناعة (42.2%)، والسكن (26.8%)، والخدمات التجارية والعامة (21.1%)، والنقل (1.8%)، وقطاعات أخرى كالزراعة وصيد الأسماك (8.1%). ^{[ 12 ]} وفي عام 1981، استمر انخفاض استهلاك الكهرباء النهائي في القطاع الصناعي، بينما ازداد في قطاعات السكن والتجارة والخدمات العامة. ^{[ 12 ]}

أظهر تحليل حساسية نموذج شبكة عصبية ضبابية تكيفية لتقدير الطلب على الكهرباء أن التوظيف هو العامل الأكثر أهمية الذي يؤثر على استهلاك الكهرباء. ^{[ 13 ]} استخدمت الدراسة ستة معايير كبيانات إدخال، وهي: التوظيف، والناتج المحلي الإجمالي ، والمساكن، وعدد السكان، ودرجة حرارة التدفئة، ودرجة حرارة التبريد ، مع اعتبار الطلب على الكهرباء متغيرًا ناتجًا. ^{[ 13 ]}

يُبيّن الجدول 45 دولة مستهلكة للكهرباء، بلغ استهلاكها الإجمالي حوالي 22,000 تيراواط/ساعة. تُشكّل هذه الدول نحو 90% من الاستهلاك النهائي لأكثر من 190 دولة. ويُقدّم الجدول بيانات الاستهلاك النهائي لتوليد هذه الكهرباء لكل دولة. تعود هذه البيانات إلى عام 2022. ^{[ 10 ] [ 14 ]}

في عام 2022، تجاوز استهلاك الكهرباء النهائي في دول منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية 10,000 تيراواط/ساعة. ^{[ 3 ]} في ذلك العام، استهلك القطاع الصناعي حوالي 42.2% من الكهرباء، بينما استهلك القطاع السكني ما يقارب 26.8%، وقطاعا الخدمات التجارية والعامة حوالي 21.1%، وقطاع النقل ما يقارب 1.8%، أما القطاعات الأخرى (مثل الزراعة وصيد الأسماك) فاستهلكت ما يقارب 8.1%. ^{[ 12 ]} في العقود الأخيرة، نما الاستهلاك في القطاعات السكنية والتجارية وقطاع الخدمات العامة، بينما انخفض الاستهلاك في القطاع الصناعي. ^{[ 3 ]} ومؤخراً، شهد قطاع النقل زيادة في الاستهلاك مع نمو سوق السيارات الكهربائية . ^{[ 3 ]}

استهلاك الكهرباء في بلدان مختارة (منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية، 2022) ^{[ 10 ] [ 14 ]}

رتبة	دولة	الاستهلاك النهائي (تيراواط ساعة)	عدد السكان (بالملايين)	استهلاك الفرد (ميغاواط ساعة)
—	عالم	24398	7960	3.07
1	الصين	7214	1443	5
2	الولايات المتحدة	4272	336	12.71
3	الهند	1403	1401	1
4	اليابان	1132	126	8.98
5	روسيا	934	146	6.4
6	كندا	595	38.1	15.62
7	كوريا الجنوبية	553	51.2	10.8
8	البرازيل	550	215	2.56
9	ألمانيا	539	82.2	6.55
10	فرنسا	463	67.7	6.84
11	المملكة العربية السعودية	317	36	8.81
12	المملكة المتحدة	312	68.4	4.56
13	أندونيسيا	308	276	1.17
14	إيطاليا	300	60	5
15	المكسيك	296	127	2.33
16	إيران	280	83.3	3.36
17	ديك رومى	264	84	3.14
18	تايوان	257	23.8 [ 15 ]	10.8
19	إسبانيا	246	46.8	5.26
20	جنوب أفريقيا	233	60	3.88
21	أستراليا	225	26	8.65
22	فيتنام	220	100	2.2
23	تايلاند	203	70	2.9
24	ماليزيا	170	33.2	5.12
25	مصر	168	105	1.6
26	بولندا	156	37.5	4.17
27	أوكرانيا	154	43.2	3.56
28	السويد	147	10.2	14.4
29	الأرجنتين	138	46	3
30	الإمارات العربية المتحدة	136	10.2	13.33
31	النرويج	128	5.5	23.27
32	باكستان	124	226	0.55
33	هولندا	120	17.5	6.86
34	بلجيكا	98	11.8	8.33
35	فنلندا	90	5.6	16.03
36	تشيلي	84	19.2	4.38
37	كازاخستان	75	18.7	4
38	النمسا	73	9.1	8.02
39	فنزويلا	72	28.1	2.56
40	الجزائر	66	44	1.5
41	سويسرا	62	9.3	6.67
42	إسرائيل	59	9.4	6.27
43	نيوزيلندا	43	5	8.6
44	الدنمارك	35	5.8	6.02
45	أيرلندا	28	5.5	5.1

يُدرج الجدول 30 دولة، تمثل حوالي 76% من سكان العالم، و84% من الناتج المحلي الإجمالي العالمي، و85% من إنتاج الكهرباء العالمي. ^{[ 10 ] [ 14 ] [ 17 ] [ 18 ]} ويمكن قياس إنتاجية توليد الكهرباء (مفهوم مشابه لكثافة الطاقة ) بقسمة الناتج المحلي الإجمالي على كمية الكهرباء المولدة. وتعود البيانات إلى عام 2019. ^{[ 10 ] [ 14 ] [ 17 ] [ 18 ]}

توليد الكهرباء (2019) والناتج المحلي الإجمالي (تعادل القوة الشرائية) (2019)

دولة	عدد السكان بالملايين	رتبة*	الناتج المحلي الإجمالي (تعادل القوة الشرائية)، بالمليارات (دولار أمريكي)	رتبة*	الناتج المحلي الإجمالي (تعادل القوة الشرائية) للفرد	رتبة*	توليد الكهرباء (جيجاواط ساعة/سنة)	رتبة*	الناتج المحلي الإجمالي (تعادل القوة الشرائية) / كيلوواط ساعة*
الصين	1407	1	14280 دولارًا	2	10149 دولارًا	15	7,503,428	1	1.9 دولار
الهند	1366	2	2871 دولارًا	6	2102 دولارًا	26	1,603,675	3	1.8 دولار
الولايات المتحدة الأمريكية	328	3	21,433 دولارًا	1	65,345 دولارًا	1	4,411,159	2	4.9 دولار
أندونيسيا	270.6	4	1119 دولارًا	16	4135 دولارًا	20	278,942	17	4.0 دولار
البرازيل	211	6	1878 دولارًا	9	8900 دولار	18	626,328	7	3.0 دولار
باكستان	216.6	5	279 دولارًا	26	1288 دولارًا	28	138,626	24	2.0 دولار
بنغلاديش	163	8	302 دولارًا	25	1853 دولارًا	27	89,672	27	3.4 دولار
نيجيريا	201	7	448 دولارًا	22	2229 دولارًا	25	33,552 [ 19 ]	28	13.4 دولارًا
روسيا	144	9	1687 دولارًا	11	11,715 دولارًا	14	1,118,143	4	1.5 دولار
اليابان	126	11	5149 دولارًا	3	40,865 دولارًا	7	1,030,286	5	5.0 دولار
المكسيك	127.6	10	1269 دولارًا	15	9945 دولارًا	16	322,584	13	3.9 دولار
فيلبيني	108	13	377 دولارًا	23	3491 دولارًا	21	106,041	26	3.6 دولار
فيتنام	96.5	15	262 دولارًا	27	2715 دولارًا	24	227,461	21	1.2 دولار
أثيوبيا	112	12	96 دولارًا	29	857 دولارًا	29	14,553 [ 20 ]	29	6.6 دولار
مصر	100.4	14	303 دولارًا	24	3018 دولارًا	23	200,563	22	1.5 دولار
ألمانيا	83	18	3888 دولارًا	4	46,843 دولارًا	4	609,406	8	6.4 دولار
ديك رومى	83.5	17	761 دولارًا	19	9114 دولارًا	17	303,898	15	2.5 دولار
جمهورية الكونغو الديمقراطية	86.8	16	50 دولارًا	30	576 دولارًا	30	9990 [ 21 ]	30	5.0 دولار
إيران	83	19	258 دولارًا	28	3108 دولارًا	22	318,696	14	0.8 دولار
تايلاند	69.6	20	544 دولارًا	21	7816 دولارًا	19	186,503	23	2.9 دولار
فرنسا	67.3	21	2729 دولارًا	7	40,550 دولارًا	8	562,842	10	4.8 دولار
المملكة المتحدة	66.8	22	2879 دولارًا	5	43,099 دولارًا	6	324,761	12	8.9 دولار
إيطاليا	59.7	23	2009 دولارًا	8	33,652 دولارًا	9	293,853	16	6.8 دولار
كوريا الجنوبية	51.7	24	1651 دولارًا	12	31,934 دولارًا	10	585,301	9	2.8 دولار
إسبانيا	47.1	25	1393 دولارًا	13	29,575 دولارًا	11	267,501	19	5.2 دولار
كندا	37.6	26	1742 دولارًا	10	46,330 دولارًا	5	648,676	6	2.7 دولار
المملكة العربية السعودية	34.3	27	793 دولارًا	18	23120 دولارًا	13	343,661	11	2.3 دولار
تايوان	23.6 [ 15 ]	28	605 دولارًا [ 22 ]	20	25,636 دولارًا	12	274,059	18	2.2 دولار
أستراليا	25.4	29	1392 دولارًا	14	54,803 دولارًا	2	265,901	20	5.2 دولار
هولندا	17.3	30	910 دولارًا	17	52,601 دولارًا	3	121,062	25	7.5 دولار
عالم	7683	—	87,555 دولارًا	—	11395 دولارًا	—	27,044,191	—	3.5 دولار
بيانات السكان مأخوذة من البنك الدولي [ 14 ] بيانات الناتج المحلي الإجمالي مأخوذة من البنك الدولي [ 17 ] بيانات الكهرباء مأخوذة من شركة بي بي العالمية [ 18 ] التصنيف * للسكان، والناتج المحلي الإجمالي، وتوليد الكهرباء هي تصنيفات ضمن هذه القائمة الناتج المحلي الإجمالي (تعادل القوة الشرائية) / كيلوواط ساعة هو مقدار الناتج المحلي الإجمالي (تعادل القوة الشرائية) (بالدولار الأمريكي) المنتج لكل كيلوواط ساعة

يسرد الجدول أدناه الدول الخمس عشرة ذات أعلى معدل استهلاك نهائي للكهرباء، والتي شكلت أكثر من 70٪ من الاستهلاك العالمي في عام 2022. ^{[ 10 ]}

الاستهلاك النهائي للكهرباء حسب القطاع (2022)

البلد / المنطقة الجغرافية	الإجمالي (تيراواط ساعة)	صناعة	ينقل	الخدمات التجارية / العامة	سكني	زراعة /الغابات	آخر
الصين	7214	59.9%	2.4%	7.3%	16.4%	2.2%	11.8%
الولايات المتحدة	4272	19.9%	0.6%	35.2%	37.4%	2.1%	4.8%
الهند	1403	37.7%	11.2%	7.8%	21.7%	15.9%	5.7%
اليابان	1132	37%	1.8%	33.7%	27.1%	0.3%	0.1%
روسيا	934	44.8%	11.1%	20.4%	21.1%	2.5%	0.1%
كندا	595	35.9%	1.5%	28.1%	32.5%	2.0%	0%
كوريا الجنوبية	553	52.3%	0.6%	31.4%	12.7%	2.5%	0.5%
البرازيل	550	38.3%	0.7%	27.3%	27.7%	6%	0%
ألمانيا	539	44.8%	2.3%	26.4%	25.4%	1.1%	0%
فرنسا	463	26.9%	2.4%	31.5%	37%	1.9%	0.3%
المملكة العربية السعودية	317	33.7%	3.9%	28.3%	25%	4.1%	5%
المملكة المتحدة	312	18.3%	2.2%	38.2%	39.1%	2%	0.2%
إيطاليا	300	30%	5%	32%	30%	1%	2%
المكسيك	296	29%	4%	33%	30%	3%	1%
إيران	280	24%	6%	37%	25%	5%	3%
عالم	24398	42.2%	1.8%	21.1%	26.8%	3.1%	5%

• 
  استهلاك الكهرباء حسب القطاع في نيوزيلندا
• 
  خريطة شجرية توضح استهلاك الطاقة في الولايات المتحدة حسب القطاع والمصدر في عام 2021

وبالنظر إلى المستقبل، فإن زيادة كفاءة الطاقة ستؤدي إلى تقليل كمية الكهرباء اللازمة لتلبية طلب معين على الطاقة، ولكن الطلب سيزداد بشكل كبير بسبب: ^{[ 23 ]}

• النمو الاقتصادي في البلدان النامية، ^{[ 23 ]} و
• كهربة النقل والتدفئة. يتم استبدال محركات الاحتراق بمحركات كهربائية، ويتم استخدام كميات أقل من الغاز والنفط للتدفئة، ولكن يتم استخدام المزيد من الكهرباء، إن أمكن باستخدام المضخات الحرارية . ^{[ 23 ]}

تتوقع وكالة الطاقة الدولية مراجعة الدعم المقدم للوقود الأحفوري، والذي بلغ 550 مليار دولار أمريكي في عام 2013، أي أكثر من أربعة أضعاف دعم الطاقة المتجددة . في هذا السيناريو، ^{[ 24 ]} يُغطى ما يقرب من نصف الزيادة المتوقعة في استهلاك الكهرباء عام 2040 بنمو الطاقة المتجددة بنسبة تزيد عن 80%. سيتم إنشاء العديد من محطات الطاقة النووية الجديدة، بشكل رئيسي لاستبدال المحطات القديمة. سترتفع حصة الطاقة النووية في توليد الكهرباء من 11% إلى 12%. أما حصة الطاقة المتجددة فسترتفع بشكل أكبر بكثير، من 21% إلى 33%. تحذر وكالة الطاقة الدولية من أنه للحد من ظاهرة الاحتباس الحراري إلى درجتين مئويتين ، ^{[ 25 ]}  يجب ألا تتجاوز انبعاثات ثاني أكسيد الكربون 1000 جيجا طن (Gt) اعتبارًا من عام 2014. وقد تم بلوغ هذا الحد في عام 2040، ولن تنخفض الانبعاثات إلى الصفر أبدًا.

يتوقع مجلس الطاقة العالمي [ ^{26 ] أن} يرتفع استهلاك الكهرباء العالمي إلى أكثر من 40,000 تيراواط/ساعة سنويًا بحلول عام 2040. ويعتمد الجزء المُستمد من الوقود الأحفوري من توليد الطاقة على سياسات الطاقة. إذ يمكن أن يبقى هذا الجزء عند حوالي 70% في سيناريو "الجاز" حيث تتصرف الدول بشكل مستقل نسبيًا، بينما يمكن أن ينخفض ​​إلى حوالي 40% في سيناريو "السيمفونية" إذا تعاونت الدول بشكل موحد لتبني سياسات أكثر مراعاةً للمناخ. وسترتفع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، التي بلغت 32 جيجا طن سنويًا في عام 2012، إلى 46 جيجا طن سنويًا في سيناريو "الجاز"، بينما ستنخفض إلى 26 جيجا طن سنويًا في سيناريو "السيمفونية". وبناءً على ذلك، سيبقى الجزء المُستمد من مصادر الطاقة المتجددة من توليد الطاقة عند حوالي 20% في سيناريو "الجاز" حتى عام 2040، بينما سيرتفع إلى حوالي 45% في سيناريو "السيمفونية".

أظهر استطلاع رأي أجراه الاتحاد الأوروبي عام 2022 حول المناخ واستهلاك الطاقة أن 63% من سكان الاتحاد الأوروبي يؤيدون ربط تكاليف الطاقة بالاستهلاك الفعلي، مع تحمّل المستهلكين الأكثر استهلاكًا للتكاليف الأعلى. ويُقارن هذا بـ 83% في الصين، و63% في المملكة المتحدة، و57% في الولايات المتحدة. ^{[ 27 ] [ 28 ]} كما أعرب 24% من الأمريكيين المستطلعة آراؤهم عن اعتقادهم بضرورة بذل الأفراد والشركات المزيد من الجهود لخفض استهلاكهم للطاقة (مقارنةً بـ 20% في المملكة المتحدة، و19% في الاتحاد الأوروبي، و17% في الصين). ^{[ 29 ] [ 30 ]}

أظهر استطلاع للرأي أن ما يقرب من نصف المشاركين في الاتحاد الأوروبي (47%) والمملكة المتحدة (45%) يرغبون في أن تركز حكوماتهم على تطوير الطاقات المتجددة . بالمقارنة، بلغت هذه النسبة 37% في كل من الولايات المتحدة والصين عند سؤالهم عن أولوياتهم في مجال الطاقة. ^{[ 29 ] [ 31 ] [ 32 ]}

تتوقع إدارة معلومات الطاقة الأمريكية (EIA) في تقريرها لتوقعات الطاقة قصيرة الأجل، الصادر في فبراير 2025، أن تحطيم الولايات المتحدة لأرقام قياسية في استهلاك الكهرباء خلال عامي 2025 و2026. ومع تزايد الطلب من مراكز البيانات التي تدعم الذكاء الاصطناعي وعمليات العملات المشفرة، إلى جانب ارتفاع استهلاك الكهرباء في المنازل والشركات لأغراض التدفئة والنقل، تتوقع إدارة معلومات الطاقة أن يصل إجمالي استهلاك الطاقة إلى 4179 مليار كيلوواط/ساعة في عام 2025 و4239 مليار كيلوواط/ساعة في عام 2026، متجاوزًا بذلك الرقم القياسي الحالي البالغ 4082 مليار كيلوواط/ساعة المسجل في عام 2024. ويمكن تفصيل الزيادة المتوقعة على النحو التالي: سترتفع مبيعات الكهرباء السكنية إلى 1524 مليار كيلوواط/ساعة في عام 2025، والطلب التجاري إلى 1458 مليار كيلوواط/ساعة، والاستخدام الصناعي إلى 1054 مليار كيلوواط/ساعة. سيمثل هذا مستويات قياسية جديدة للقطاع التجاري، الذي سجل رقمه القياسي الحالي البالغ 1421 مليار كيلوواط/ساعة في عام 2024، وللمستهلكين المنزليين، الذين بلغ استهلاكهم ذروته الأخيرة عند 1509 مليار كيلوواط/ساعة في عام 2022. في الوقت نفسه، لا يزال القطاع الصناعي - الذي يُعد تاريخيًا أكبر مستهلك للكهرباء - أقل بقليل من أعلى مستوى له على الإطلاق والبالغ 1064 مليار كيلوواط/ساعة والذي سُجل في عام 2000. ومع استمرار الذكاء الاصطناعي وتعدين العملات المشفرة والتحول إلى الكهرباء في دفع الطلب، تواجه شبكة الكهرباء الأمريكية ضغوطًا متزايدة لمواكبة هذا الارتفاع القياسي في استهلاك الكهرباء. ^{[ 33 ]}

• إنتاج الكهرباء العالمي 2012
• خريطة العالم ومخطط استهلاك الطاقة حسب الدولة، من إعداد المنتدى الاقتصادي اللبناني وبيانات البنك الدولي.
• معلومات الكهرباء 2019 - وكالة الطاقة الدولية