Consommation d'énergie dans le monde

On note une croissance continue de la consommation d'énergie primaire depuis 1965, passant de 43 307,87 TWh à 167 787,67 TWh en 2022. L'augmentation est d'ailleurs significative dans les années 2000 et au-delà.

Pour permettre la consommation finale de ces 9 milliards de tep, il a fallu « produire » près de 13,4 Gtep d’énergie primaire, comprenant notamment l’énergie utilisée pour transformer les ressources initiales.

La consommation d'énergie finale dans le monde en 2012 avoisine 9 milliards de tonnes d’équivalent pétrole (d'après Key World Energy Statistics 2014, AIE)

Pour donner une idée de la taille de cette production primaire, on peut dire que si cette énergie primaire était entièrement fournie par le pétrole, elle représenterait environ le contenu de 80 000 pétroliers de classe « Suezmax » (ayant une capacité de 120 000 à 190 000 tpl – tonnes de port en lourd – et dont la largeur inférieure à 77 m permet de passer par le canal de Suez).

Le premier tableau ci-dessous explique comment un tiers environ de l’énergie est « perdue » dans le processus de transformation en énergie finale (de 13 371 Mtep à 8 979 Mtep) : l’essentiel de la perte est due aux centrales électriques et au rendement des autres usines de transformation.

De l'énergie finale à la consommation finale en 2012 (d'après données du Key World Energy Statistics 2014)

Répartition de la consommation

La répartition de la consommation finale entre les différents secteurs est présentée comme suit:

Consommation finale d'énergie par secteur dans le monde en 2012 (d'après données du Key World Energy Statistics 2014)

On peut retenir que la consommation finale se partage entre quatre quarts :

• la consommation des « résidentiels » (part directement utilisée au domicile) représente un peu moins d’un quart du total. Elle est très variée dans ses formes : elle recouvre par exemple les dépenses de chauffage des habitants du nord de l'Europe et le bois brûlé dans les fours domestiques des régions vivant sans accès à l’électricité ;
• les transports (privés et professionnels) représentent un peu plus du quart de la consommation finale ;
• l’industrie, qui fabrique les biens et services finaux, un bon quart ;
• les autres activités humaines consomment un peu moins du dernier quart de la consommation finale, dont 10% est l’énergie fossile qui n’est pas brûlée, mais utilisée pour la fabrication de produits chimiques (par exemple plastiques et engrais).

L’évolution de la consommation dans le monde

Entre 1973 et 2012, la consommation d’énergie dans le monde a presque doublé (+ 92%).

Evolution de la consommation d'énergie par région (d'après données AIE)

Cette évolution est la combinaison de la stagnation depuis 10 ans de la consommation des pays anciennement industrialisés, représentés par le groupe des pays de l’OCDE, et des nouvelles économies qui sont en forte croissance.

La Chine, exemple des nouveaux pays industrialisés, a vu sa consommation d’énergie plus que tripler de 1990 à 2008. Sa part dans la consommation mondiale a doublé et est passée de 7,5% à 16,4 %. La consommation par habitant en Chine est maintenant égale à la consommation par habitant dans le monde.

La consommation de l’Afrique a augmenté de 50% de 1990 à 2008, mais est restée marginale dans la consommation mondiale (environ 5,7% pour plus de 15% de la population mondiale).

Source : Energy Institute - Statistical Review of World Energy - Graphique : Selectra

Ainsi la consommation par habitant reste-t-elle très variable d’un pays à l’autre, comme le montre le graphique suivant.

Consommation d'énergie par personne en 2012 (©Connaissance des Énergies, d'après Key World Energy Statistics 2014, AIE)

Plus de la moitié de la hausse de la consommation électrique mondiale en 2021 a été couverte par une hausse de production des centrales à charbon selon l’AIE. La production mondiale d’électricité à partir du charbon aurait augmenté de près de 9% en 2021, atteignant un nouveau niveau record. Elle a ainsi augmenté plus fortement que la production d’électricité d’origine renouvelable (+ 6% par rapport à 2020) pour la première fois depuis 2013.

La production nucléaire a pour sa part augmenté d’environ 3,5% en 2021 par rapport à 2020 (retrouvant un niveau proche de celui de 2019) tandis que la production mondiale des centrales à gaz, « entravée par les prix élevés sur les marchés », a connu une croissance de près de 2%.

En 2021, les émissions mondiales de CO₂ liées au secteur électrique ont augmenté de 7% (par rapport à 2020), « atteignant un niveau record, après avoir décliné les deux années précédentes », déplore l’AIE. Au total, la production mondiale d’électricité en 2021 a reposé à 62% sur les énergies fossiles (36% pour le seul charbon), 28% sur les énergies renouvelables et environ 10% sur l’énergie nucléaire selon l’AIE.

L’Agence internationale de l’énergie indique que « ses perspectives pour 2022 à 2024 esquissent un tableau assez différente de celui observé en 2021 » : elle attend une hausse moyenne de 8% par an de la production des filières renouvelables qui devraient être à l’origine d’une « large majorité de la hausse de la production dans les années à venir ». Ces filières pourraient compter pour 32% de la production mondiale d’électricité en 2024 selon l’AIE (contre 58% pour les énergies fossiles et toujours près de 10% pour le nucléaire).

Plusieurs déterminants de la consommation d'énergie ont été identifiés.

Le paysage de la consommation d’énergie pose les termes d’une problématique complexe, différente à court terme et à long terme.

On voit, sur le long terme, qu’il est l’effet de quatre tendances lourdes :

• la croissance démographique mondiale qui augmente mécaniquement la demande (+1,5% par an) ;
• la mondialisation de l’accès au mode de vie des pays développés qui augmente la production par personne (+1,5% par an) ;
• les mouvements de prix des énergies ;
• les progrès dans la production et l’utilisation de l’énergie (-1% par an).

A ces 4 tendances, se rajoute une cinquième : la volonté politique d’agir contre le réchauffement climatique (COP21) par un contrôle des émissions de gaz à effet de serre, c'est-à-dire, de façon dominante, le dioxyde de carbone dégagé par la combustion des énergies fossiles et de la biomasse.

La démographie

La relation entre la démographie et la consommation finale d'énergie est complexe et multifactorielle, mais elle peut être expliquée avec expertise en considérant plusieurs éléments clés.

Une population croissante entraîne généralement une augmentation de la demande globale d'énergie. Plus il y a de personnes, plus il y a de besoins en énergie pour alimenter les foyers, les transports, les industries et d'autres secteurs.

L'urbanisation croissante, souvent associée à une croissance démographique rapide, intensifie la demande énergétique. Les zones urbaines sont souvent caractérisées par une densité de population élevée, une utilisation accrue des transports en commun, une plus grande consommation d'énergie dans les bâtiments résidentiels et commerciaux, et une demande accrue pour des infrastructures énergétiques telles que l'éclairage public et les systèmes de climatisation.

Enfin, avec une population croissante et une urbanisation accrue, les modes de vie tendent à évoluer vers des modèles de consommation plus énergivores. Cela peut inclure une utilisation plus intensive des appareils électroniques, une augmentation de la demande de transport, une consommation accrue d'aliments transformés nécessitant de l'énergie pour la production et la distribution, ainsi qu'une demande croissante en biens de consommation.

La croissance du PIB

Le principal facteur explicatif de la consommation d’énergie est le Produit Intérieur Brut, le PIB (en anglais GDP, Gross Domestic Product). Le PIB mesure la valeur monétaire de l’ensemble des biens et services finaux produits dans un pays : les biens d’investissement (les usines, les bâtiments) comme les biens de consommation finale (nourriture, services divers consommés par les ménages). En effet, l’énergie est nécessaire à la production et la consommation de tous les biens et services de l’industrie et des services.

L’analyse statistique confirme une corrélation forte entre la consommation d’énergie et le PIB.

Consommation annuelle d'électricité en fonction du PIB à parité de pouvoir d'achat par habitant en 2008 (d'après données AIE)

La corrélation entre le PIB et la consommation intérieure des pays n’est pas parfaite, les points du graphique n’étant pas complètement alignés sur la droite de tendance et formant un nuage statistique assez étalé.

Des analyses statistiques plus fines indiquent que la relation est bien établie pour les pays intermédiaires après des corrections statistiques délicates.

Elle ne l’est pas pour le groupe des pays à faible revenu et ne l’est pas non plus pour les pays à haut revenu.

Dans les pays riches, la croissance a désormais lieu sans augmentation de la consommation d’énergie.

Pays de l’OCDE

Dans les pays de l’OCDE (à haut revenu), la croissance a désormais lieu sans augmentation de la consommation d’énergie.

Examinons, par exemple, le cas du Royaume-Uni : on voit que la consommation d’énergie n’augmente pratiquement pas sur 40 ans, tandis que le PIB (GNP) est multiplié par environ 2,5 (2,3% par an de croissance moyenne).

Evolution de la consommation finale et du PIB au Royaume-Uni (©Connaissance des Énergies, d'après données du Departement of Energy, juillet 2010)  

De façon plus précise, on peut chercher à mesurer comment les variations à court terme (d’une année à l’autre) du PIB influencent la consommation finale d’énergie dans les pays de l’OCDE.

Des études économétriques montrent que les variations à court terme du PIB n’expliquent que la moitié de la variation de la consommation d’énergie. Au-delà de cinq ans, à moyen et long terme donc, on constate que la corrélation est de moins en moins bonne à mesure que le terme augmente.

L’explication est qu’à court terme, les habitudes de consommation et les outils de production n’ont pas le temps de s’ajuster, mais dès le moyen terme, il faut chercher d’autres explications, telles un mouvement de réduction de « l’intensité énergétique ».

Pays peu développés

Dans les pays pauvres, la relation entre consommation et PIB est controversée et pourrait être due à la mauvaise connaissance des consommations exactes. En particulier dans les pays sans accès à l’électricité, la principale source d’énergie résidentielle reste la consommation de biomasse (bois, déjections et déchets) qui échappe au comptage. 

Un rapport conjoint de deux agences de l’ONU et de l’AIE, bien documenté dans le World Energy Outlook (WEO) 2010, a constaté que 20% de la population mondiale n’avait alors pas accès à l’électricité et que 40% de la population dépendait de la biomasse pour la cuisine. Il a conclu que les efforts pour donner accès à tous à l’électricité doivent être accélérés afin de permettre le développement des pays les plus pauvres.

Pays intermédiaires 

Enfin, dans les pays intermédiaires, dont la Chine et l’Inde, l’appétit pour les produits de confort fait croître la part de la consommation résidentielle dans le total (hors production exportée), malgré le coût relatif élevé de l’énergie.

Depuis la fin des années 90, la consommation finale d’énergie mondiale est bien tirée par le PIB mondial, sous l’effet du rattrapage du niveau de vie des pays intermédiaires.

L’intensité énergétique

Afin de mieux mettre en évidence le comportement de consommation d’énergie finale des pays ou groupes de pays et leur tendance longue, les économètres se réfèrent à « l’intensité énergétique » exprimée en unités d’énergie consommée par unité monétaire de PIB, donc de production intérieure au pays.

Malgré des difficultés méthodologiques principalement dues à la mesure des productions nationales en dollars US, cet indicateur d’intensité énergétique permet de mettre en évidence le besoin d’énergie des économies en voie de développement. Celles-ci sont environ 2 fois plus gourmandes en énergie par dollar que la moyenne mondiale. Les économies anciennement développées sont contrastées : autour de la moyenne comme les États-Unis ou très inférieures à la moyenne comme en Europe.

Il est vrai que les pays intermédiaires doivent faire face à la fois à une forte demande d’investissement en infrastructures, bâtiments et usines, à une forte demande de biens de consommation de la partie de leur population qui s’enrichit et parfois la délocalisation, par les pays anciennement développés, des industries gourmandes en énergie.  

Le graphique ci-dessous montre que l’intensité énergétique du monde diminue de 1% par an environ, ce qui est une amélioration de l’efficacité de l’usage de l’énergie : on produit plus avec moins d’énergie.

Intensité énergétique pour le monde en unités d’énergie consommées par $ US de PIB (©Connaissance des Énergies, d'après source : Energy Independant Agency)

La performance de l’Europe est encore meilleure puisque le gain à long terme s’améliore et passe de 1,5 à 2% par an:

Intensité énergétique pour le monde en unités d’énergie consommées par $ US de PIB (©Connaissance des Énergies, d'après source : Energy Independant Agency)  

Cette amélioration de l’efficacité énergétique est souvent attribuée à la pression politique sur les agents économiques liée aux programmes nationaux, régionaux ou mondiaux de lutte contre le réchauffement climatique. Mais elle est aussi un effet tendanciel des progrès technologiques et du jeu naturel des prix des énergies fossiles, indépendants des mesures contraignantes ou indicatives de ces programmes.

Les économètres qui observent les effets des programmes se focalisent sur les émissions de dioxyde de carbone : les statistiques d’intensité énergétique sont maintenant doublées de statistiques d’intensité carbone.

Ces nouvelles données d’intensité-carbone n’apportent pas d’explications significativement différentes des données d’intensité-énergie ; elles ont toutefois plus d’écho dans les opinions publiques de tous les pays du monde.

Le graphique suivant montre ainsi le parallèlisme des gains en % par rapport à 1991 de l’intensité énergétique et de l’intensité CO₂ : les différences entre les deux courbes montrent qu’elles décrivent fondamentalement la même tendance ; les questions de l’efficacité énergétique et du contrôle de l’émission de CO₂ se sont confondues lors des 2 dernières décennies.

Evolution de l'intensité énergétique et de l'intensité-carbone (©Connaissance des Énergies, d'après source : Energy Independant Agency)

Les prix de l'énergie

Les prix de l'énergie exercent une influence significative sur la consommation finale d'énergie en modifiant les incitations économiques des consommateurs et des producteurs, en stimulant l'innovation technologique et en façonnant les politiques gouvernementales.

L'effet des prix sur la demande d'énergie dépend en grande partie de l'élasticité-prix de la demande, c'est-à-dire de la sensibilité de la quantité demandée à une variation du prix. Dans le cas de biens essentiels comme l'électricité ou les carburants, la demande peut être relativement inélastique à court terme, ce qui signifie que les consommateurs continueront d'acheter ces produits même si les prix augmentent. Cependant, à plus long terme, les consommateurs peuvent ajuster leurs comportements et investir dans des alternatives plus économes en énergie.

De plus, les variations du revenu disponible influencent eux aussi la façon dont les consommateurs réagissent aux fluctuations des prix de l'énergie. Lorsque les prix augmentent, les ménages disposant de revenus plus faibles peuvent être contraints de réduire leur consommation d'énergie, tandis que les ménages plus aisés peuvent être en mesure de maintenir leur niveau de consommation ou de passer à des sources d'énergie plus coûteuses mais plus durables.

Lors des chocs pétroliers, l'augmentation soudaine des prix du pétrole a entraîné une crise énergétique mondiale, avec des répercussions majeures sur la consommation d'énergie. Les coûts énergétiques pour les ménages et les entreprises ont augmenté de manière significative, ce qui a incité à une réduction de la consommation d'énergie, à des changements dans les comportements de consommation et à une recherche accrue d'alternatives énergétiques.

Plus récemment, suite à l'invasion de l'Ukraine, une crise énergétique a éclaté, le pays étant un important corridor de transit pour le gaz naturel russe vers l'Europe occidentale, qui a sanctionné le pays agresseur en réduisant les importations de gaz. Or cela a provoqué des perturbations majeures dans l'approvisionnement en gaz naturel pour de nombreux pays européens, qui dépendent fortement des importations de gaz russe. Les prix de l'énergie ont augmenté brusquement en raison de l'incertitude quant à la disponibilité future du gaz naturel. Le prix de l'électricité étant indexé sur celui du gaz naturel, il a lui aussi fortement augmenté au plus fort de la crise. En conséquence, la consommation de gaz en France a diminué de 11,4% depuis 2022 et de 20% depuis 2021, marquant ainsi une baisse significative. Elle est d'ailleurs repassée symboliquement sous le seuil des 400 TWh, une première depuis les années 2000. Quant à l'électricité, sa consommation a baissé de 3,2% en 2023.

Les subventions aux carburants ou à l'électricité, ainsi que les politiques de tarification de l'énergie, peuvent toutefois atténuer l'impact des prix sur la consommation en réduisant le coût perçu par les consommateurs. On a pu le voir en France avec le chèque énergie ou la limitation du prix à la pompe en 2023. Cependant, ces politiques peuvent également fausser les signaux de prix et encourager une surconsommation d'énergie, ce qui peut entraîner des inefficacités économiques et environnementales à long terme.

Les variations des prix de l'énergie peuvent également stimuler l'innovation technologique et favoriser l'adoption de solutions alternatives. Par exemple, des prix plus élevés des carburants peuvent encourager le développement de véhicules électriques ou l'amélioration de l'efficacité énergétique des transports. De même, des prix plus élevés de l'électricité peuvent inciter les consommateurs à investir dans des appareils plus économes en énergie ou des sources d'énergie renouvelable.

Plus globalement enfin, les variations des prix de l'énergie ont des répercussions sur l'ensemble de l'économie, en influençant les coûts de production, les décisions d'investissement et la compétitivité des entreprises. Par conséquent, les politiques visant à réguler les prix de l'énergie doivent être conçues avec soin pour minimiser les distorsions et favoriser une allocation efficace des ressources.