Consommation mondiale d’énergie 1800-2000 : les résultats

Les définitions des consommations d’énergie adoptées (Lire : Consommation mondiale d’énergie 1800-2000 : définitions et mesures) et les sources d’information inventoriées (Lire : Consommation mondiale d’énergie 1800-2000 : les sources d’information) permettent de construire des chroniques sur les deux siècles écoulés au cours desquels la croissance annuelle moyenne de la population mondiale (1,0%) a été largement dépassée par celle de la consommation de ressources énergétiques (1,7%). La globalité de cette dernière trajectoire masque évidemment des différences considérables dans le temps et dans l’espace. Déjà sensibles avant 1800 (Lire : Consommation mondiale d’énergie avant l’ère industrielle), elles s’élargissent entre les grandes régions du monde sous l’effet des bouleversements économiques liés aux révolutions industrielles successives porteuses de nouvelles sources d’énergie[1].

La compréhension de cette dynamique passe par un examen attentif, donc critique, de l’évolution de la consommation de chaque source d’énergie, région par région. Afin de ne pas alourdir excessivement l’article, les chroniques ne seront présentées que par pas décennaux alors même qu’elles ont été reconstituées sur une base annuelle.

1. Évolution de la consommation mondiale

Comment ont évolué, depuis, 1800, la consommation des grandes sources d’énergie primaire ? Quelle part ont pris, dans cette évolution, les grandes régions du monde ?

1.1. Consommation mondiale par source primaire d’énergie

L’adoption de pas décennaux et d’un comptage en million de tonnes d’équivalent pétrole (Mtep) introduisent quelques biais (Tableau 1) : le gaz naturel n’apparaît qu’en 1890 alors que 75 tep figurent dans les séries statistiques dès 1882 et que ce combustible a été utilisé localement dés la première moitié du 19^ème siècle ; l’hydroélectricité, et plus encore l’énergie hydraulique (moulins à eau), sont bien antérieures au 1 Mtep que fait apparaître le tableau en 1910 ; dans une série présentée à la Conférence de Genève (1955), les Nations Unies comptaient 6 milliards de kWh en 1860, soit 0,5 Mtep et 34 en 1910, soit 2,9 Mtep[2].

Tableau 1 : Consommation mondiale par source d’énergie (Mtep)

Note. On rappelle que l’électricité primaire est comptabilisée en Mtep sur la base de son équivalence à la consommation ce qui divise par 2,5 sa part dans la consommation totale d’énergie par rapport à une équivalence à la production.

Qu’enseigne une comparaison des séries ci-dessus avec celles d’autres auteurs[3] ?

La consommation totale, toutes sources confondues, est quasiment identique en 1950 (2 158 Mtep) avec celle P. Putnam (2 222) et celle des Woitinsky (2 148) dont ce sont les années terminales. À partir de 1960, une comparaison avec les données de la Conférence mondiale de l’énergie (CME) puis du Conseil mondial de l’énergie (CME) révèle un point de départ (3 323 Mtep) quasiment identique (3 306) puis une divergence croissante (10 714 au lieu de 9 242 en 2000) qui s’explique largement par des choix différents d’équivalence thermique pour l’électricité primaire. La consommation de biomasse par voies traditionnelles du CME (930 Mtep) en 1990 conforte l’évaluation ci-dessus (938) obtenue par d’autres méthodes. Sur le 19^ème siècle, seule la série de Palmer Putnam est disponible : elle diffère sensiblement de celle du tableau, en 1860, pour des raisons tenant aux limites des évaluations de cet auteur (Lire : Consommation mondiale d’énergie 1800-2000 : les sources d’information). De façon générale, la validité de cette série biomasse ne pourra être appréciée qu’après examen des diverses séries régionales dont elle est la somme.

Si l’on se limite aux sources commerciales, un plus grand nombre de comparaisons est concevable, puisqu’à l’échelle mondiale, sous certaines réserves, la consommation diffère peu de la production. Dès lors, des séries comme celles de Bouda Etemad et Jean Luciani ou celles des Nations Unies (Conférence de Genève) peuvent être sollicitées. En outre, les données de Joël Darmstadter sont d’excellentes références pour les années de l’entre deux guerres. On en retient que :

• l’évolution de la consommation des sources commerciales figurant sur le Tableau 1 est toujours inférieure à la production mondiale des mêmes sources sur toute la période étudiée, ce qui est attendu ;
• l’écart est inférieur à 7%, le plus souvent compris entre 3 et 5%, en 1800 puis sur tout le 20^ème siècle pour des raisons tenant au choix des coefficients d’équivalence pour l’électricité primaire[4] ;
• il s’explique aussi par un traitement imparfait des consommations attribuables aux soutes, dont celles des navires, exclues des consommations nationales dans les statistiques des Nations Unies[5] ;
• en revanche, les écarts plus importants sur la consommation de charbon au 19^ème siècle, surtout entre 1830 et 1850, attirent l’attention sur les lacunes des informations relatives aux exportations de charbon anglais à cette époque qui ne sont pas toutes retrouvées sous la forme d’importations des diverses régions du monde : des corrections devront être apportées à ces dernières, notamment en Asie, Océanie et Amérique latine.

Sous les réserves tenant à ces imprécisions statistiques, surtout pour la consommation de biomasse, quelques grands traits se dégagent de l’évolution retracée ci-dessus.

La biomasse, principalement sous la forme de bois brûlé aussi bien par les ménages pour la cuisson des aliments et le chauffage des maisons en régions froides ou tempérées que par l’artisanat et l’industrie est la source primaire d’énergie la plus utilisée durant tout le 19^ème siècle : plus de 90% de la consommation totale jusqu’en 1843, plus de 80% jusqu’en 1866, avant une régression moyenne de 10 points par décennie, jusqu’au passage sous la barre des 50 % en 1903 au profit du charbon minéral et des premiers hydrocarbures liquides ou gazeux entrant dans les bilans énergétiques.

Le recul se poursuit par la suite mais  à un rythme beaucoup plus lent et par paliers : 40% au cours des années 1910, du fait de la Première Guerre mondiale en Europe, puis 35% entre 1927 et 1935, sous l’effet de la crise des économies occidentales. Après la Deuxième Guerre mondiale, la biomasse reprend sa régression relative jusqu’au plancher de 11% qui parait increvable depuis 1971 car résultant de la consommation de bois de feu par une population rurale croissante en Amérique latine, en Asie et en Afrique. Cette chute de presque 90 points ne signifie pas une diminution des volumes de biomasse brûlés annuellement qui ont été multipliés par trois en deux siècles mais évidemment pas dans les mêmes régions du monde (Lire : Biomasse et énergie).

Évaluée à environ 7 Mtep en 1800, la consommation mondiale de charbon minéral  a dépassé les 2 100 en 2000, soit une croissance annuelle moyenne de 2,9%, par étapes particulièrement contrastées. Jusqu’à la Première Guerre mondiale, c’est bien d’elle que provient la forte inflexion à la hausse de la croissance mondiale de la consommation totale d’énergie, sous l’effet d’une expansion des usages du charbon minéral au rythme annuel moyen de 4% faisant passer sa place dans le bilan énergétique mondial de 2,6% en 1800 à 12% en 1850, 25% en 1875 et 56% en 1913. Suivra ensuite un recul relatif en deux paliers : autour de 50% entre les deux guerres mondiales, puis de 25% jusqu’à la fin du 20^ème siècle avant la remontée de la première décennie du 21^e siècle.

Derrière le 1,2% de la croissance charbonnière mondiale entre 1913 et 2000, la poussée des hydrocarbures, pétrole et gaz naturel, à un rythme annuel moyen supérieur à 5% et celui de l’électricité primaire, hydraulique et nucléaire, à plus de 7%, soit, en fin de période, des parts dans la consommation totale d’énergie de 36% pour le pétrole, 20% pour le gaz naturel et 10% pour l’électricité.

1.2. Consommation mondiale par région

L’évolution du bilan énergétique mondial est peu compréhensible sans sa désagrégation au niveau des grandes régions du monde dont les consommations ont considérablement varié d’une période à l’autre.

Comment les évolutions par région ont-elles été construites ? Depuis 1950, les données sont celles des Nations Unies, après de légères modifications pour faire coïncider les découpages régionaux des Nations Unies et ceux d’Angus Maddison et pour remplacer certains coefficients d’équivalence par d’autres jugés plus réalistes. Avant 1950, les données résultent d’une recherche de cohérences entre trois approches :

• la sommation de chroniques nationales, toutes les fois où ont pu être reconstituées des séries longues de consommations primaires par pays ; cette approche se suffit à elle-même lorsque ces chroniques sont de bonne qualité et que la consommation des pays représente la quasi-totalité de la consommation régionale ;
• la recherche de données sur les consommations régionales que l’on trouve pour quelques années dans la compilation de Joël Darmstadter ;
• l’estimation directe de l’évolution régionale de biomasse à l’aide de dire d’experts ou d’historiens et les séries démographiques.

L’examen de ces reconstitutions, région par région, révèle une extrême inégalité de qualités des données et donc de fiabilité des séries (Tableau 2).

Tableau 2 : Consommation mondiale par région (Mtep)

Avec l’inclusion de la biomasse dans la consommation mondiale d’énergie, l’Asie, continent le plus peuplé, reste en tête du bilan énergétique mondial de 1800 (50%) à 1850 (38%). À cette date, elle est à peu près à égalité avec l’Europe (de l’Atlantique à l’Oural) mais, contrairement à ce que pourrait laisser penser ce que l’on sait des conséquences de la première révolution industrielle, ce n’est pas d’Europe que vient le changement le plus significatif de cette première moitié du 19^ème siècle. La consommation totale d’énergie s’y est accrue d’environ 60%, pour des raisons aussi bien démographiques qu’économiques, mais le principal changement vient de l’Amérique du Nord dont la part saute  de 5 à 15%. La population du sous-continent a quintuplé sous la poussée de l’immigration et a trouvé des ressources forestières telles que les consommations par habitant y ont très vite dépassé les volumes observés sur les autres continents (Lire : Charbon minéral aux États-Unis : les premiers pas de l’industrie).

Cette prédominance va se poursuivre jusqu’à la Deuxième Guerre mondiale lorsque l’Amérique du Nord consommera plus de 40% des sources d’énergie exploitées dans le monde, en grande partie sous la forme d’hydrocarbures, pour une population inférieure à 7% de la population mondiale.

Entre temps, la part de l’Europe occidentale s’est haussée de 20% à 30% au long du 19^ème siècle car le doublement de sa population s’est accompagné d’une augmentation des consommations par tête grâce à la forte croissance de l’utilisation du charbon, mais en 1900 ses 1,6 tep/habitant, en moyenne, sont loin des 2,9 de l’Amérique du Nord. Cette différence s’accusera encore au cours du 20^ème siècle puisque la part de l’Europe occidentale y sera divisée par deux sous l’effet de la substitution du charbon par les hydrocarbures et  d’une plus grande efficacité des conversions.

Après 1950, les changements les plus notables viennent du doublement de la part de l’Europe de l’Est, de 10 à 20% entre le début et la fin du communisme, porteur d’un modèle de croissance économique très énergivore, et, plus encore de l’essor économique de l’Asie dont la consommation passe de 16 à 35% du bilan énergétique mondial (Lire : L’énergie en Chine : du début de notre ère à l’instauration du communisme et L’énergie en Chine : la construction du socialisme).

2. L’Afrique

C’est la région dont les statistiques de consommation d’énergie sont les plus fragiles pour trois raisons : la part de la biomasse sous la forme de bois de feu y est encore prépondérante ; les services statistiques nationaux sont récents ; les études historiques sont rares (Tableau 3).

Tableau 3 : Consommation énergétique de l’Afrique (ktep)

L’évolution reconstituée doit donc être interprétée avec d’autant plus de prudence que même les données démographiques sur lesquelles reposent les évaluations de consommation de la biomasse sont périodiquement révisées[6].

Au cours des deux siècles écoulés, pour une croissance annuelle moyenne de la population de 1 ou 1,2%,  la consommation d’énergie a crû de 1,6% par an, cette trajectoire comprenant le doublement de ce taux depuis 1950.

La prédominance de la biomasse, de 100% en 1800 à 70% en 1950 et 48% en 2000, n’a été que très lentement entamée par le charbon dont la consommation a progressé de 2 Mtep en 1900 à 17 en 1950, presque exclusivement en Afrique du Sud, et par un peu moins de produits pétroliers issus d’importations ou d’une petite production de brut en Égypte.

Ce n’est qu’au cours de la deuxième moitié du 20^ème siècle que le bilan énergétique de l’Afrique amorce une véritable transformation avec le passage de 30% en 1950 à 52% en 2000 de la part des sources modernes d’énergie. Au charbon minéral désormais très utilisé en Afrique du Sud et en plus petites quantités au Zimbabwe (ex-Rhodésie), au Malawi et en Zambie, s’ajoutent les produits pétroliers qui se substituent au charbon dans les autres pays (Lire : Les industries du charbon minéral en Afrique : histoire et perspectives), notamment dans ceux qui deviennent des producteurs de pétrole brut : l’Égypte puis l’Algérie, le Gabon, l’Angola, la Libye, le Congo et le Nigeria. Dans les mêmes, un peu de gaz naturel commence à être consommé au cours des années 1960. Parallèlement, le développement de l’électrification s’appuie entre autres sur l’installation d’aménagements hydroélectriques notamment en Égypte (Assouan), au Mozambique (Cahorra Bassa), au Zaire (Inga I et II) ou au Mali (Lire : Mali : l’aménagement hydroélectrique de Sélingué).

3. Amérique du Nord

À l’opposé de la précédente, cette région est la plus riche de toutes en séries longues sur la consommation d’énergie. Elle n’est en effet constitué que de deux pays, dont un dominant (les États-Unis) qui dispose de services statistiques fédéraux déjà anciens et de nombreuses études historiques[7].

Tableau 4 : Consommation énergétique de l’Amérique du Nord (ktep)

Les traits les plus frappants de cette évolution (Tableau 4) sont la durée de la prédominance de la biomasse qui, en 1870, s’élève encore à 80% de la consommation totale d’énergie et la rapidité du passage au charbon minéral dont la part saute de 6% en 1850 à 64% en 1900 (Lire : Charbon minéral aux États-Unis : les premiers pas de l’industrie).

À partir de cette date, la biomasse laisse la place d’abord au charbon, dont la part (73%) culmine au cours de la Première Guerre mondiale, puis au pétrole et au gaz naturel dont l’essor est irrésistible entre 1950 (56%) et 1973 (77,4%). Le premier choc pétrolier casse cette ascension au profit du charbon qui revient en force dans la production thermoélectrique et du nucléaire qui contribue au triplement de la part de l’électricité primaire, de 3,6% en 1973 à 11,1% en 2000.

4. Amérique latine

Immense, la région s’étend du Rio Grande à la Terre de feu. Les sources d’information relatives aux sources commerciales sont identiques à celles des régions précédentes[8]. La consommation de biomasse est traitée comme celle de l’Afrique en multipliant le nombre annuel d’habitants par une hypothèse d’évolution de la  consommation par tête (Tableau 5).

Tableau 5 : Consommation énergétique de l’Amérique latine (ktep)

Sauf sous la forme de cargaisons de houille anglaise débarquées dans les ports de Buenos Aires ou de Rio de Janeiro, notamment pour alimenter les premières usines à gaz, le charbon est peu présent dans le bilan énergétique du sous-continent au 19^ème siècle et ne croitra guère au 20^ème siècle : les 10% atteints en 1900 ne dépassent pas 15% entre 1911 et 1913 puis retombent entre 3 et 5% jusqu’à la fin du 20^ème siècle. En cause, un décollage industriel tardif et une exploitation charbonnière limitée tant au Chili qu’au Brésil jusqu’à son essor en Colombie, à la fin du 20^ème siècle, mais à destination du marché international plus que de la consommation domestique.

C’est donc presque exclusivement sur des produits pétroliers que l’Amérique latine s’est industrialisée et a développé ses systèmes de transport, ce en s’appuyant sur les industries pétrolières de très nombreux pays, dont celles du Mexique et du Venezuela (Lire : Pétrole : les anciennes concessions du Venezuela et du Moyen Orient ; Pétrole : réformes et renégociations du régime de l’amont pétrolier (upstream) au Venezuela et au Moyen-Orient et Petroleos de Venezuela). Cet approvisionnement a été très tôt complété par du gaz naturel exploité  en Argentine dès 1913. De 35% de la consommation totale en 1950, les hydrocarbures n’ont cessé de gagner du terrain jusqu’à représenter 70% à la fin du 20^ème siècle (Lire : El fracking : por qué en Argentina ; Shale oil y shale gas en Argentina).

5. Asie

 En gardant en tête les limites imputables aux déficiences des statistiques disponibles[9], la consommation d’énergie du continent semble avoir été multipliée par plus de 20 au cours des deux siècles écoulés sous l’effet de la croissance de la population multipliée par six et de l’accès à d’autres sources d’énergie que la biomasse (Tableau 6).

Tableau 6 : Consommation énergétique de l’Asie (ktep).

Plus que celle des autres régions du monde, l’évolution de la consommation d’énergie de l’Asie s’infléchit fortement au lendemain de la Deuxième Guerre mondiale par un saut de 0,6% à 4,4% de croissance annuelle moyenne. En plus des rythmes de l’expansion démographique en hausse de 0,5 à 2,0%, la reconstruction économique du Japon et les  décollages de l’industrialisation en Corée du Sud, en Chine, en Inde et dans nombre d’autres pays de l’Asie du Sud-Est stimulent les besoins de nouvelles sources d’énergie.

En tête de ces dernières, le charbon minéral dont la part dans le bilan énergétique de la Région avait été portée de 3% en 1900 à 21% en 1950 par le développement de l’ industrie charbonnière du Japon, sur son territoire mais aussi en Manchourie et en Corée. Entre 1950 et 2000, l’essor des nouvelles industries charbonnières mises en place tant en Chine qu’en Inde puis au Vietnam et en Indonésie soutient une croissance annuelle moyenne de la consommation de 5%. (Lire : L’énergie en Chine : du début de notre ère à l’instauration du communisme et L’énergie en Chine : la construction du socialisme).

 En revanche, contrairement à l’Afrique et à l’Amérique latine, l’Asie a moins fait appel aux hydrocarbures, hors pays producteurs de pétrole du Moyen-Orient. Alors que la part des produits pétroliers culmine à 38% de la consommation totale lors du premier choc pétrolier, celle du gaz naturel ne dépassera jamais 11%, à la fois parce que la production est limitée dans tout l’Extrême Orient et que les importations sous forme de gaz naturel liquéfié (GNL) sont très coûteuses.

6. Russie et Europe de l’Est

La réunion dans une même région de la Russie, des anciennes républiques soviétiques et des pays d’Europe centrale a perdu une grande partie de sa signification depuis la chute du communisme au début des années 1990. Dans une perspective doublement séculaire, on ne peut cependant oublier la longue période d’histoire commune de tous ces pays qui a laissé une forte empreinte sur la croissance de leur consommation d’énergie (Tableau 7).

Tableau 7 : Consommation énergétique  de la Russie et de l’Europe centrale (ktep)

La connaissance de cette dernière est cependant loin d’être égale : alors que l’évolution de la consommation en Russie dès le milieu du 19^ème siècle est relativement bien connue, celle de ses voisins l’est moins. Les données sont particulièrement rares pour la Tchécoslovaquie, la Pologne, la Roumanie et la Hongrie, tous pays transformés, voire créés par plusieurs redécoupages politiques[10].

En dépit de ces obstacles, quelques tendances se dégagent de la reconstitution. La croissance de la consommation totale au cours du 19^ème siècle au rythme annuel moyen de 1,4 % dépasse certes les 1,0%  de la population, mais de très peu tant la biomasse reste prédominante (65% en 1900) alors même que l’efficacité des moyens de combustion semble s’être améliorée (Lire : L’énergie en Russie avant 1917).

Ni le charbon du Donbass ni le pétrole de Bakou ne bouleversent un bilan énergétique façonné par des méthodes de chauffage, de production artisanale et industrielle ou de transport toujours archaïques. Avec l’avènement du communisme en Union Soviétique dés 1917 puis dans les pays d’Europe centrale au lendemain de la Deuxième Guerre mondiale, le rythme de croissance de la consommation d’énergie grimpe à 3,5% entre 1920 et 1990 pour une population dont le taux de croissance se tasse à à 0,7%.

Les premiers plans quinquennaux sont assis sur un rapide développement du charbon, du Donbass à l’Oural, puis le pétrole et le gaz naturel prennent le relais après la Deuxième Guerre mondiale (Lire : Le développement énergétique de l’Union Soviétique de 1917 à 1950). La part du premier dans le bilan énergétique de la région s’élève de moins de  20% au début des années 1920 à près de 70% au début des années 1950 tandis que celle des seconds effectue le même saut entre 1950 et 1990. Ces moyennes masquent évidemment de sensibles écarts entre pays de la région, mais la politique énergétique centralisée, s’appuyant sur des infrastructures de transport et des normes de consommation communes, a tendu à unifier le modèle de consommation énergétique.

7. Europe de l’Ouest

Comme l’Amérique du Nord, la région est assez bien fournie en sources statistiques, mais elle est beaucoup plus fragmentée et hétérogène[11]. Le suivi des séries est surtout rendu complexe par les changements de frontières, internes à la région et entre les régions (cas de l’Allemagne de l’Est –RDA). Rappelons enfin que la Turquie a été rattachée à la région Asie (Tableau 8).

Tableau 8 : Consommation énergétique de l’Europe de l’Ouest (ktep)

Entre toutes les régions, l’Europe de l’Ouest est celle dont la croissance de la consommation d’énergie a été la plus contrastée au cours des deux derniers siècles. Son taux annuel moyen de 1,6% sur toute la période résulte d’une expansion soutenue de 1,8% entre 1800 et 1910 suivie d’une quasi stagnation de 0,1% entre 1910 et 1950 puis d’une reprise au rythme de 2,4% par la suite. La croissance démographique de 0,6% ayant peu variée, les changements de rythme viennent bien des transformations du bilan énergétique et du développement économique.

Les premières mettent en jeu l’essor industriel du Royaume-Uni puis des principaux pays de l’Europe continentale et le recours de plus en plus massif au charbon minéral dont la consommation croît au rythme annuel moyen de 2,8% jusqu’en 1830 puis de 4% jusqu’à la veille de la Première Guerre mondiale. Sa part de 12,5% de la consommation totale en 1800 saute ainsi à 31,3% en 1830 puis 48,6% en 1850 et 80,2% en 1910, passant devant celle de la biomasse au début des années 1850. Cette prédominance persistera jusqu’à la fin de la Deuxième Guerre mondiale avant le début d’un rapide recul vers 32,0% en 1970 et 14,0% en 2000.

Dans tous les pays européens, la consommation de charbon est complétée dès la fin du 19^ème siècle puis progressivement remplacée par des produits pétroliers qui, de 2% du bilan énergétique en 1920 sautent à 12% en 1950 puis 60% en 1973, leur point culminant. Contrairement à l’Amérique du Nord dont le sous-sol en est riche, l’Europe ne commence à utiliser massivement du gaz naturel que très tardivement : de 10% en 1973 à 22% en 2000, soit une part légèrement supérieure aux 19% d’électricité primaire en forte croissance depuis la production électronucléaire à grande échelle à partir de la fin des années 1970.

8. Océanie

La région est limitée à l’Australie, à la Nouvelle Zélande et aux îles du Pacifique[12]. La qualité des données disponibles est d’autant plus médiocre que les démographes ne s’accordent pas sur l’évolution de la population au 19^ème siècle[13]. Fort heureusement, elle pèse peu dans l’évolution de la consommation énergétique mondiale (Tableau 9).

Tableau 9 : Consommation énergétique de l’Océanie (ktep)