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International Energy Agency - Energy Efficiency 2019

As Energy Efficiency 2019 highlights, the rate at which technologies and processes are becoming more energy efficient is slowing, while structural factors are curbing the power of these technological gains to improve energy intensity. If these trends continue, energy efficiency will need to increase much more quickly to achieve a level of energy intensity improvement consistent with meeting global climate change and sustainability goals.

Energy

Energy Efficiency 2019 Demand and energy intensity Coal demand increased by 0.7%, or around 1.1 EJ. Although the increase was small, 2018 was the second consecutive year in which coal demand grew, after two years of decline. Growth in primary coal demand was largely confined to emerging economies, particularly in Asia. In other major markets, coal use continued to decline. Around a quarter of the increase in primary demand was from renewable energy sources, with China and Europe responsible for around half of this increase. The increase in primary energy demand – and the high proportion of fossil fuels in the energy mix – led to an increase in energy sector greenhouse gas emissions, which reached an historic high of over 33 billion tonnes of carbon dioxide (IEA, 2019b). Primary energy intensity Despite the large increase in energy demand, primary energy intensity 2 continued to improve in 2018, with the global economy requiring an average of 1.2% less energy to produce each unit of GDP than in 2017. However, this 1.2% improvement continued a falling trend in the annual energy intensity improvement rate (Figure 1.3). This level of improvement is just over one-third of what could be realised through the actions described in the IEA Efficient World Strategy (EWS), as presented in the Energy Efficiency 2018 report. Figure 1.3. Primary energy intensity improvement 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% 0% -1% 2000-09 2010-14 2015 2016 2017 2018 China India United States Europe World Improvement consistent with EWS IEA (2019). All rights reserved. Source: IEA (forthcoming), World Energy Outlook 2019; IEA (2019a), World Energy Balances 2019 (database). Primary intensity improvement rates varied from region to region in 2018. In China and India, primary intensity improved by just under 3%, a slight drop on 2017 levels (Figure 1.3). In Europe, primary intensity improved by 2%, up from 1.4% the previous year. One noticeable exception was the United States, where primary intensity worsened by 0.8%, driven by exceptional weather and 2 Primary energy intensity is primary demand per billion USD (United States dollars) of GDP (2018 USD), adjusted for purchasing power parity). In this report, energy intensity is said to “improve” when less energy is needed for a given activity. An energy intensity improvement is expressed as a positive number, while a worsening of energy intensity is expressed as a negative number. PAGE | 15 IEA. All rights reserved.

Energy Efficiency 2019 Demand and energy intensity an expansion in energy-intensive industries, especially those using gas for heat production, such as the petrochemicals industry. This was the first time this century that US primary energy intensity has worsened. The primary energy intensity improvement rate includes the impacts of both changes in energy demand and supply. For example, a larger share of non-combusted renewable energy in primary energy supply will improve primary energy intensity, because from a statistical perspective converting sunlight and wind into electricity is considered 100% efficient. 3 Conversely, fuels like coal, gas and nuclear experience conversion losses when used to generate electricity, so using relatively more of these fuels for electricity slows down primary energy intensity improvements. In 2015 and 2016, the primary energy fuel mix became less energy-intensive, owing to more renewables and a move away from coal, which helped to reduce primary demand. However, these impacts were not observed in 2017 and 2018, leaving improvements in the final energy demand required to produce a unit of GDP (final intensity) as the only factor helping to reduce primary energy demand (Figure 1.4, left). An important reason for this trend is the growth in global electricity demand, which rose by around 4% in 2018, the highest rate since 2010. Electricity demand continues to exceed the growth of renewable electricity generation in absolute terms (Figure 1.4, right). In 2018, growth in renewable electricity generation was estimated to be slightly less than half the growth in total electricity demand. While this is greater than its share in the global electricity mix, it meant that fossil fuel-based sources of power generation, which have greater thermal losses, were required to satisfy the majority of electricity demand growth, contributing to the lack of change in the primary energy mix. For example, coal-fired generation has grown by over 250 TWh in both 2017 and 2018, after three years of slow growth or decline (Figure 1.4, right). Figure 1.4. Decomposition of changes in global primary energy demand (left) and changes in global electricity use by generation source (right), 2014-18 EJ 24 18 Decomposition of primary demand TWh 1 200 1 000 Changes in electricity use 12 800 6 600 0 400 - 6 200 - 12 0 - 18 2014 2015 2016 2017 2018 Primary energy mix Economic growth Final intensity improvements Change in primary demand - 200 2014 2015 2016 2017 2018 Coal Gas Other Renewables Change in electricity use IEA (2019). All rights reserved. Source: IEA (forthcoming), World Energy Outlook 2019; IEA (2019a), World Energy Balances 2019 (database). 3 Although technically these processes are not 100% efficient since energy is lost during the conversion process, such losses are omitted from the IEA energy balances as these sources of renewable energy are free and unlimited. PAGE | 16 IEA. All rights reserved.

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