Uma fonte de energia primária é uma forma de energia disponível na natureza antes de qualquer transformação. Se não puder ser usado diretamente, deve ser transformado em uma fonte de energia secundária para ser facilmente utilizável e transportável. No setor elétrico, destacam-se a produção de energia primária, seu armazenamento e seu transporte na forma de vetores de energia e consumo de energia final .
A energia primária é obtida por transformações da matéria:
A energia primária permite a produção de energia secundária, que por sua vez é transformada em energia final na fase de utilização. Assim, a energia mecânica de uma cachoeira, transformada em energia elétrica (um vetor de energia ), então transportada desta forma pode produzir no usuário: frio, luz, energia mecânica (motores), aquecimento, etc. Vistas pelo usuário, as formas de energia primárias são freqüentemente substituíveis, desde que lhes permitam usar a forma de energia final de sua escolha.
Essa série de transformações forma uma cadeia energética, por exemplo, a cadeia do petróleo: extração, transporte, refino, distribuição, uso. As transformações caracterizam-se por uma eficiência, sempre inferior a 1, em resultado de perdas inevitáveis durante a produção e transporte.
As estatísticas mais utilizadas para a comparação da produção e do uso de energia, as da Agência Internacional de Energia (AIE), consideram por convenção como energia primária a energia bruta para combustíveis fósseis e biomassa, e para outras fontes de energia, aquela resultante desde a primeira transformação (assim, calor nuclear, eletricidade eólica, eletricidade fotovoltaica ou solar térmica e eletricidade hidráulica são consideradas como energia primária) e como energia final a forma como chega ao usuário final (portanto, a eletricidade medida no medidor do assinante independentemente da utilização final: iluminação, aquecimento, máquinas, etc. ), porque são aqueles para os quais temos cifras. As estatísticas de energia primária da IEA, portanto, misturam fontes e formas de energia primária (combustíveis fósseis e biomassa) com formas secundárias de energia (eletricidade produzida por hidrelétricas, eólica e solar), o que não permite uma comparação relevante entre essas duas categorias de energia; as únicas comparações corretas devem ser no nível de energia final. Mas as estatísticas de energia primária da IEA ainda têm algum interesse em comparar, por exemplo, as formas de energia produzida localmente com as importadas ou o consumo local com as exportações.
Para permitir comparações, todas as formas de energia são expressas em uma unidade comum que permite medir a quantidade de energia contida, emitida ou transferida; pode ser, dependendo do assunto principal, o giga joule (GJ), o quilowatt-hora (kWh) ou a tonelada de óleo equivalente (tep, tep em inglês). Como as várias fontes de petróleo ou carvão podem ter características de energia ligeiramente diferentes, as convenções são usadas para mudar facilmente de uma unidade para outra. Por convenção :
Existem muitas fontes e formas de energia:
A Agência Internacional de Energia (IEA) coleta dados de todos os países para compilar e publicar estatísticas globais sobre produção e consumo de energia. É importante destacar que a AIE foi criada pela OCDE em 1961 e possui apenas 37 membros; foi amplamente criticada em 2009 por suas projeções de produção de petróleo consideradas muito otimistas, pelo pouco interesse que deu às energias renováveis e por sua recusa em levar o metano em conta em suas estatísticas de emissões de gases de efeito estufa, que beneficiam muito o gás natural. No entanto, continua a ser o principal fornecedor de dados estatísticos sobre energia. Desde 2009, a evolução da produção de petróleo provou que a AIE acertou, com o boom do óleo de xisto nos Estados Unidos; as críticas às energias renováveis deixaram de se justificar com a criação de Programas de Colaboração Tecnológica (TCP) que publicam estatísticas e previsões sobre as várias energias renováveis. Apenas a crítica ao metano permanece justificada.
Nas estatísticas da IEA e de outras organizações internacionais, o agregado " Fornecimento total de energia primária " (em inglês: fornecimento total de energia primária (TPES)) lista todos os recursos energéticos mobilizados por um país, ou seja, pela produção local ou pela importação, reduzido pelas exportações e bunkers internacionais (consumo dos meios de transporte internacionais: aviões e barcos) e corrigido pelas variações dos estoques, de forma a manter apenas os recursos destinados ao consumo interno.
Em nível global, a distribuição desses recursos primários (produções anuais) evoluiu da seguinte forma:
| em Mtep | 1973 | % | 2015 | % |
| Carvão + linhito | 1474 | 23,7 | 3872 | 28,1 |
| Óleo | 2938 | 47,3 | 4416 | 32,0 |
| Gás natural | 991 | 15,9 | 2976 | 21,6 |
| Nuclear | 53 | 0.9 | 671 | 4,9 |
| Hidroeletricidade | 110 | 1,8 | 334 | 2,4 |
| Biomassa + resíduos | 641 | 10,3 | 1319 | 9,6 |
| Outro* | 6 | 0,1 | 202 | 1,5 |
| TOTAL | 6.214 | 100 | 13.790 | 100 |
| * outros: geotérmico, solar, eólico, calor recuperado, etc. | ||||
As três últimas linhas agrupam energias renováveis (EnR); no total, passaram de 12,2% dos recursos mundiais em 1973 para 13,5% em 2015. As convenções utilizadas pelas estatísticas da Agência Internacional de Energia (IEA) e do Eurostat , ao contrário das da US Energy Information Administration (EIA) (an agência do Departamento de Energia dos Estados Unidos ), reduzir a participação da energia elétrica renovável. Com acordos alinhados com as relações reais de substituição entre combustíveis fósseis e eletricidade, como os do EIA, obtemos cerca de 6,9% para a hidroeléctrica e 3,5% para as outras energias renováveis, excluindo biomassa, o que resulta numa quota de energias renováveis de 20,6 % em 2013.
Aqui está a distribuição regional e por principal país da produção e consumo de energia primária, bem como do consumo per capita:
| Região / País | Produção Mtep |
% | Mtep de consumo |
% |
Cons./hab. dedo do pé |
| Mundo | 13.790 | 100,0 | 13 647 | 100,0 | 1,86 |
| OCDE | 4.164 | 30,2 | 5 259 | 38,5 | 4,12 |
| Médio Oriente | 1.884 | 13,7 | 729 | 5,3 | 3,21 |
| Europa e Eurásia fora da OCDE | 1.833 | 13,3 | 1 106 | 8,1 | 3,24 |
| China | 2.496 | 18,1 | 2 987 | 21,9 | 2,17 |
| Ásia excluindo China e OCDE | 1.479 | 10,7 | 1.769 | 13,0 | 0,73 |
| Américas fora da OCDE | 816 | 5,9 | 628 | 4,6 | 1,29 |
| África | 1118 | 8,1 | 788 | 5,8 | 0,66 |
| Alguns países grandes: | |||||
| China | 2.496 | 18,1 | 2 973 | 21,8 | 2,17 |
| Estados Unidos | 2.018 | 14,6 | 2 188 | 16,0 | 6,80 |
| Índia | 554 | 4,0 | 851 | 6,2 | 0,65 |
| Rússia | 1334 | 9,7 | 710 | 5,2 | 4,93 |
| Japão | 30 | 0,2 | 430 | 3,2 | 3,38 |
| Alemanha | 120 | 0.9 | 308 | 2,3 | 3,77 |
| Brasil | 279 | 2.0 | 298 | 2,2 | 1,43 |
| Coreia do Sul | 51 | 0,4 | 273 | 2.0 | 5,39 |
| Canadá | 471 | 3,4 | 270 | 2.0 | 7,54 |
| França | 138 | 1.0 | 246 | 1,8 | 3,71 |
| Irã | 324 | 2,3 | 237 | 1,7 | 2,99 |
| Indonésia | 426 | 3,1 | 225 | 1,6 | 0,87 |
| Arábia Saudita | 649 | 4,7 | 222 | 1,6 | 7,03 |
| México | 192 | 1,4 | 187 | 1,4 | 1,55 |
| Reino Unido | 119 | 0.9 | 181 | 1,3 | 2,78 |
As convenções adotadas para avaliar a energia primária das energias nucleares e não térmicas (hidroeletricidade, eólica, solar, marinha) são frequentemente criticadas:
Esses debates sobre as convenções utilizadas para medir a energia primária mostram que esse conceito é muito teórico e impreciso, e que é mais interessante considerar a energia na fase de seu consumo final .