thumb|none|250px|Potencia empleada mundial de la energía.BP: , London, 2012

thumb|none|255px|Intensidad energética de diferentes economías El gráfico muestra la cantidad de energía que es necesaria para producir un dólar de Producto Nacional Bruto para países seleccionados. El PNB está referido a paridad de capacidad de compra en 2004 y a dólares de 2000 ajustados por la inflación.

thumb|none|255px|Consumo energético per capita frente a PNB per capita El gráfico representa la energía per capita frente al ingreso per capita de todos los países con más de 20 millones de habitantes, que representan a más del 90% de la población mundial. La imagen muestra la amplia relación entre riqueza y consumo energético. pp. 48–57

lang=es|thumb|none|255px|PIB y consumo energético de Japón desde 1968 hasta 2012. Los datos muestran la fuerte correlación existente entre el PIB y el uso de energía, aunque también muestra que este vínculo puede ser roto. Después de las crisis petrolíferas de 1973 y de 1979 el uso de la energía se estancó mientras que el PIB de Japón continuó creciendo, después de 1985, bajo la influencia de los bajos precios del petróleo, el uso de energía retornó a su relación histórica con el PIB.

thumb|none|255px|Suministro energético mundial en TW

thumb|none|255px|Petróleo restante Declive de los restantes 57 ZJ de petróleo en el planeta. El consumo anual de petróleo en 2005 fue de 0,18 ZJ. Hay una incertidumbre significativa al respecto de ese dato. Los 11 ZJ de las futuras incorporaciones de reservas extraíbles podrían resultar optimistas.Smil, p. 204* Tester, et al, p. 303*

thumb|none|250px|Fuentes de energías renovables mundiales a finales de 2006. Source: REN21 Global Status Report 2007 (PDF).

thumb|none|250px|Energía renovable disponible. El volumen de los cubos representa la cantidad de energía geotérmica, eólica y solar disponible en TW, mientras que solo una pequeña parte es recuperable. El cubo rojo pequeño muestra proporcionalmente el consumo energético global.Exergy (the useful portion of energy) flow charts

thumb|none|255px|Energía solar tal y como se dispersa sobre el planeta y es radiada de vuelta al espacio. Los valores aparecen en PW =1015 vatios.Data to produce this graphic was taken from a NASA publication. Las reservas energéticas y el consumo de energía a nivel mundial son asuntos de la mayor importancia.

En este artículo se emplean las unidades, los prefijos y las magnitudes del Sistema Internacional como la Potencia en vatios o Watts(W) y Energía en julios (J), cara a comparar directamente el consumo y los recursos energéticos a nivel mundial. Un Julio es un vatio por segundo.

El consumo energético mundial total en 2005 fue de 500 EJ (= 5 x 1020 J) (o 138.900 TWh), considerando las distintas fuentes de energía, entre las que destaca el 86,5% correspondiente a la combustión de combustibles fósiles, aunque hay al menos un 10% de incertidumbre en estos datos. Esto equivale a una potencia media de 15 TW (= 1.5 x 1013 W). No todas las economías mundiales rastrean sus consumos energéticos con el mismo rigor, y el contenido energético exacto del barril de petróleo o de la tonelada de carbón varía ampliamente con la calidad.

La mayor parte de los recursos energéticos mundiales provienen de la irradiación solar de la Tierra - alguna de esta energía ha sido almacenada en forma de energía fósil, otra parte de ella es utilizable en forma directa o indirecta como por ejemplo vía energía eólica, hidráulica o de las olas. El término constante solar es la cantidad de radiación electromagnética solar incidente por unidad de superficie, medida en la superficie exterior de la atmósfera terrestre, en un plano perpendicular a los rayos. La constante solar incluye a todos los tipos de radiación solar, no solo a la luz visible. Mediciones de satélites la sitúan alrededor de 1366 vatios por metro cuadrado, aunque fluctúa un 6,9% a lo largo del año - desde los 1412 W/m² a principios de enero hasta los 1321 W/m² a principios de julio, dada la variación de la distancia desde el Sol, de una cuantas partes por mil diariamente. Para la Tierra al completo, con una sección transversal de 127.400.000 km², la potencia obtenida es de 1,740×1017 vatios, más o menos un 3,5%.

Las estimaciones de los recursos energéticos mundiales restantes son variables, con un total estimado de los recursos fósiles de unos 0,4 YJ (1 YJ = 1024J) y unos combustibles nucleares disponibles tales como el uranio que sobrepasan los 2,5 YJ. El rango de los combustibles fósiles se amplía hasta 0,6-3 YJ si las estimaciones de las reservas de hidratos de metano son exactas y si se consigue que su extracción sea técnicamente posible. Debido al Sol principalmente, el mundo tiene también acceso a una energía utilizable que excede los 120 PW (8.000 veces la total utilizada en 2004), o de 3,8 YJ/año, empequeñeciendo a todos los recursos no renovables.

Consumo Desde el advenimiento de la revolución industrial, el consumo energético mundial ha crecido de forma continuada. En 1890 el consumo de combustibles fósiles alcanzó al de biomasa utilizada en la industria y en los hogares. En 1900, el consumo energético global supuso 0,7 TW (0,7×1012 Watts).Smil, p.?

Combustibles fósiles

Durante el siglo veinte se observó un rápido incremento en el uso de los combustibles fósiles que se multiplicaron por veinte. Entre 1980 y 2004, las tasas anuales de crecimiento fueron del 2%. Según las estimaciones en 2006 de la Administración de Información sobre la Energía estadounidense, los 15 TW estimados de consumo energético total para 2004 se dividen como se muestra a continuación.

Tipo de combustible Potencia en TW Energía/año en EJ Petróleo 5,6 180 Gas 3,5 110 Carbón 3,8 120 Hidroeléctrica 0,9 30 Nuclear 0,9 30 Geotérmica, eólica,solar, biomasa 0,13 4 Total 15 471

El carbón suministró la energía para la revolución industrial en los siglos y . Con la llegada del automóvil, de los aviones y con la generalización del uso de la electricidad, el petróleo se convirtió en el combustible dominante durante el . El crecimiento del petróleo como principal combustible fósil fue reforzado por el descenso continuado de su precio entre 1920 y 1973. Tras las crisis del petróleo de 1973 y 1979, en las cuales el precio del petróleo se incrementó desde los 5 hasta los 45 dólares estadounidenses por barril, se produjo un retraimiento del consumo de petróleo.Yergin, p. 792 El carbón y la energía nuclear pasaron a ser los combustibles elegidos para la generación de electricidad y las medidas de conservación incrementaron la eficiencia energética.

En EE. UU. el automóvil medio aumentó a más del doble las millas recorridas por galón. Japón, que soportó la peor parte de las crisis del petróleo, realizó mejoras espectaculares y ahora presenta la mayor eficiencia energética del mundo.Coal Pollution se ha convertido en el combustible fósil de más rápido crecimiento.Yergin, p.?. Pese a ello, la energía solar fotovoltaica se está incorporando rápidamente como reemplazo de los combustibles fósiles como fuente dominante de energía.Photovoltaics Now World's Fastest-Growing Energy Source Obsérvese la comparación anterior sobre la disponibilidad: Los recursos totales de todos los combustibles fósiles representan 0,4 YJ en total, mientras que la disponibilidad de energía solar es de 3,8 YJ al año.

Energía nuclear

En 2005 la energía nuclear representó el 6,3% del suministro de energía primaria total. La producción energética nuclear en 2006 alcanzó los 2.658 TWh, lo que representa el 16% del total de la producción mundial de electricidad. En noviembre de 2007, estaban operativos a nivel mundial 439 reactores nucleares, con una capacidad total de 372.002 MW. En construcción había otros 33 reactores, planeados 94 y en estado de propuesta 222. Entre las naciones que no la usan en la actualidad, 25 países están construyéndolos o se lo proponen. Algunos países han anunciado planes para suprimir la energía nuclear, pero hasta la fecha tan solo Italia lo ha llevado a la práctica (aunque continúa importando electricidad de naciones con centrales nucleares activas). Además de esto, aunque Austria, Filipinas y Corea del Norte han construido centrales nucleares, estos países las abortaron antes de que fueran puestas en marcha.

Energías renovables

En 2004, el suministro de energía renovable representó el 7% del consumo energético mundial. El sector de las renovables ha ido creciendo significativamente desde los últimos años del , y en 2005 la inversión nueva total fue estimada en 38 000 millones de dólares estadounidenses. Alemania y China lideran las inversiones con alrededor de 7000 millones de dólares estadounidenses cada una, seguidas de Estados Unidos, España, Japón e India. Esto ha resultado en 35 GW de capacidad adicional al año.

Energía hidráulica

El consumo hidroeléctrico mundial alcanzó los 816 GW en 2005, consistentes en 750 GW de grandes centrales, y 66 GW de instalaciones microhidráulicas. El mayor incremento de la capacidad total anual con 10.9 GW fue aportado por China, Brasil e India, pero se dio un crecimiento mucho más rápido en la microhidráulica (8%), con el aumento de 5 GW, principalmente en China donde se encuentran en la actualidad aproximadamente el 58% de todas las plantas microhidráulicas del mundo.

En Occidente, aunque Canadá es el mayor productor hidroeléctrico mundial, la construcción de grandes centrales hidroeléctricas se ha paralizado debido a sus implicaciones medioambientales. La tendencia tanto en Canadá como en Estados Unidos ha sido hacia la microhidráulica dado su insignificante impacto ambiental y la incorporación de multitud de localizaciones para la generación de energía. Tan solo en la Columbia Británica se estima que la microhidráulica será capaz de elevar a más del doble la producción eléctrica en la provincia.

Biomasa y biocombustibles

Hasta finales del la biomasa era el combustible predominante, en la actualidad mantiene tan solo una pequeña participación del total del suministro energético. La electricidad producida con base a la biomasa fue estimada en 44 GW para el año 2005. La generación de electricidad por biomasa aumentó un 100% en Alemania, Hungría, Holanda, Polonia y España. Unos 20 GW adicionales fueron empleados para calefacción (en 2004), elevando la energía consumida total de biomasa a alrededor de 64 GW. El uso de las hornillas de biomasa para cocinar no ha sido considerado. La producción mundial de bioetanol aumentó en un 8% hasta alcanzar los 33 000 millones de litros, con el mayor incremento en los Estados Unidos, alcanzando así el nivel de consumo de Brasil. El biodiésel aumentó un 85% hasta los 3,9 miles de millones de litros, convirtiéndose en la energía renovable de mayor crecimiento en 2005. Alrededor del 50% es producido en Alemania.

Energía eólica

A finales de 2014, la potencia mundial instalada de energía eólica fue de 318 GW.Global Wind Energy Council. Esta potencia instalada se duplica aproximadamente cada tres años.

Dinamarca genera más de un 25% de su electricidad mediante energía eólica, y más de 80 países en todo el mundo la utilizan de forma creciente para proporcionar energía eléctrica en sus redes de distribución, aumentando su capacidad anualmente con tasas por encima del 20%. En España la energía eólica produjo un 21,1% del consumo eléctrico en 2013, convirtiéndose en la tecnología con mayor contribución a la cobertura de la demanda, por encima incluso de la energía nuclear.

Energía solar