未來我們需要多少能源和電力?我們能生產足夠的能源和電力來滿足未來的預期需求嗎?
在本指南中，我們希望通過觀察當前的能源利用率，以及基於各種因素的未來能源生產和使用可能會是什麼樣子，來對這個問題進行總結。
摘要-未來能源、電力生產和使用預測
未來我們是否會有足夠的能源可能是一個不該問的問題。
未來我們肯定會生產更多的能源
但是，它是否在全世界平均分布是另一個問題，以及我們如何使用這些能源，以及用於什麼(在社會層麵上，在我們的生活方式中個人)
今天發達國家的許多人有足夠的能源滿足基本需求。在一些國家，電力是相當便宜的)，但數十億發展中國家沒有。
能源和電力的可得性取決於地點，即不同的城市和邦有不同的生產能源和電力的手段和能力。它會受到很大的影響一個城市或國家正在使用的混合能源例如化石燃料vs可再生能源vs核能
即使世界各地的生活水平繼續提高，一個國家是否有足夠的能源取決於他們如何生產能源(用什麼來源和效率如何)，以及他們的生活方式類型。
一般來說，生活水平越高，對能源的需求就越高(因為總消費越高，消費率也就越高)。
我們還必須考慮未來能源使用對可持續性因素的影響，如溫室氣體排放和水的使用，以及其他因素，如經濟增長。
在未來能源生產和使用方麵需要考慮的其他一些要點是:
-能源既包括固定發電，也包括交通運輸所使用的能源，即汽車燃料(兩者都大量使用化石燃料)，在計算能源使用時，應將兩者分開。
——縱觀人類曆史，特別是近一百年來，我們的能源消耗一直在快速增長。
-能源消費和生產因國家而異，特別是發達國家(如美國)和發展中國家(如亞洲、非洲和南美洲的較貧窮地區)之間的差異
-在全球範圍內，未來能源消費的大部分增長將來自發展中國家，以縮小與發達國家的人均能源消耗差距(許多人仍然無法獲得家用電力——他們在明火中燃燒木材和其他有機物來做飯和取暖)。
-一個特定的城市是否有足夠的能源取決於這個城市有多少人口，以及他們如何向居住在那裏的人們供應和生產能源，也就是說，你的能源結構是什麼，它的能力是什麼?
你們的能源基礎設施是什麼樣的?
-這類似於城市的供水——能源的供應需要圍繞城市的需求進行建設和規劃——既包括居住在那裏的個人，也包括使用能源的各個行業部門。
-未來能源效率的提高是一個很大的變量——無論是從一次能源轉換的效率，還是從二次能源使用/消費的效率來看
-未來可能會有技術的發展，使我們可以用同樣數量的資源生產更多的能源，或增加特定類型能源生產的能源生產潛力(例如，同樣數量的鈾)-但這在目前階段是不確定的，或取決於研究和進一步的投資。
-我們仍然可以在家庭和不同的交通方式中更有效地使用能源-有效地使用能源和投資於我們如何更好地做到這一點，有助於能源使用的可持續性
我們可以考慮技術的作用，比如人工智能技術和係統更可持續或更有效地利用能源
-通過燃燒某種燃料來生產能源的剩餘資源可以決定我們未來能獲得多少能源(例如，地下已探明的煤炭儲量，或地下和海洋中的鈾儲量)。
燃料資源的可持續性和管理是這裏的關鍵。
-太陽、風、水和其他自然因素和天氣模式會改變我們未來從可再生能源中獲得的能量
-總體人口增長也是一個因素——我們不能100%確定2100年的人口會有多大——一些估計在1000萬到1300萬之間。
更多的人口意味著對能源生產的更大需求
-尋找減少能源損失和浪費的方法是一個很大的變量
-我們必須意識到增加的能源需求意味著更大的碳足跡-我們必須意識到這對氣候變化和我們整體碳預算的影響
-對能源需求的增加也可能意味著更大的水足跡(用於渦輪機的冷卻等)-所以，如果我們不節約水，水會成為能源生產的限製因素
——一個國家的能源消耗通常是與經濟發展和增長同步的
——生活水平和可支配收入的提高往往會增加能源消耗，我們吃得更多，買得更多，需要更多的能源來維持一定的生活水平，我們的消費率更高
-增加擁有汽車的人數(以及未來道路上的汽車總數，以及它們是什麼類型的汽車——化石燃料或電動汽車)和城市化的蔓延(住宅總體上更多，更多人獨居，更少的人選擇合租，城市中個人能源消耗更高)也在增加能源消耗
-未來能源生產和使用肯定會增加，問題是如何增加?
-我們麵臨的問題是未來額外的能源從何而來，因為到目前為止，核能和可再生能源還沒有對總能源供應的大幅增長做出貢獻-化石燃料在全球能源供應中的比例[2017年]與2002年持平(86%)(anthropocenemagazine.org)
其他需要考慮的具體問題:
[當問到我們今天是否有足夠的能源和電力時(更不用說未來了)…考慮一下…]在20世紀，每年的能源消耗增加了17倍…但是，今天，完全缺乏電力仍然使10億人無法獲得良好的醫療保健，無法使用冰箱，無法打開閱讀燈和收音機。
在20億最貧困的人口中，大多數人仍在燃燒木材、木炭、糞便或農業剩餘物來烹飪食物。
這些明火每年導致400萬人死於呼吸係統疾病，主要是婦女和兒童。
——anthropocenemagazine.org
世界和美國目前使用了多少能源和電力?
2016年世界人均一次能源消費約為7680萬英熱單位。
2017年，美國人均一次能源消費總量(或人均消費)約為3億英熱單位(Btu)。
——eia.gov
美國人平均每年消耗1.49億英熱(或3700萬千卡)與居住和交通相關的能源
一個普通美國人的居住和交通能源消耗每年需要燃燒15,000磅以上的煤。
這相當於每天大約41磅的煤
——energy.gov
今天，典型的美國人(每人)一年平均使用9.5千瓦。[相當於18個電爐的燃燒器整天不停地高開著]
2016年，維持人類文明所需的電力是18萬億瓦，這個數字包括了所有商業交易的燃料和可再生能源
——anthropocenemagazine.org
未來我們將使用多少能源和電力?我們是否足夠?
目前全球人均能源消耗平均僅為2.5千瓦。
將所有人類的生活水平提高到2100年，達到美國目前的生活水平——可能是保守的估計，平均每人9.5千瓦——這意味著在我們目前生產的所有能源的基礎上，還要生產超過51太瓦的能源。
(據估計)2100年的需求將達到70太瓦。把每一個燃煤發電廠、核電站、風力渦輪機和太陽能發電廠乘以4(這就是我們需要的額外能源生產能力)。
但這並沒有考慮到人口增長或城市化。
考慮到人口增長，到2100年，我們每年將消耗95-123太瓦的能源
城市化提高了人均能源消耗，增加了家庭和交通(由更多的汽車)能源消耗。
當我們考慮到未來的城市化速度時，能源使用需求可能會更高
如果以曆史為依據——未來我們將使用更多的能源——這隻是我們如何使用的問題，而不是是否使用。
——anthropocenemagazine.org
因此，在預測未來我們將使用多少能源和電力時，你必須考慮:
縮小發達國家和發展中國家人均人口使用量之間的差距
人口增長
城市化(更多的人遷移到城市，消耗更多的能源)
道路上汽車的數量和種類的增加
我們是否會有足夠的能源取決於特定的地區——它取決於特定國家、階段、城市、城鎮等的變量(比如需要能源的人數，以及能源是如何生產和交付給這些人的)。
未來將需要一個全社會的方法來提供能源——包括但不限於政府、投資者、能源供應商、關鍵決策者、住宅部門、農業部門和商業/工業部門的各個部分(包括交通運輸——主要是汽車和卡車，但也包括船隻、飛機等)。
來源
1.http://www.anthropocenemagazine.org/howmuchenergy/
2.https://www.energy.gov/articles/how-much-do-you-consume
3.https://www.eia.gov/tools/faqs/faq.php?id=85&t=1
4.https://www.cnbc.com/2016/10/07/how-will-we-power-the-planet-in-2050.html
5.https://www.weforum.org/agenda/2016/11/5-predictions-for-energy-in-2030/
