随着科技的发展，人类可以利用的能源种类越来越多，然而目前可用于大规模发电的能源只有天然气、煤和铀。近一段时间发展迅猛的可再生能源发电量只占全球发电总量的3%，天然气、煤和铀依然具有统治地位。

石油

石油用来做交通运输的便捷燃料是优势明显的，但石油价格过高，不能用于大规模发电，它的一般用途是用于交通运输、石油化工等行业。

天然气

天然气和石油一样，用于大规模发电有些太浪费了。但是在20世纪70年代石油价格波动之后，随着勘测的努力，人们发现了大量储存的天然气，今天这些天然气用于发电，其发电量占全球发电量21%。天然气的优势在于它可以方便廉价的供给国内的工业工户并燃烧提供热量，此外天然气还可以用作化工原料。

煤

世界煤储量丰富，年产量60亿吨，其中大部分用于发电。煤在发电方面地位重要，全球40%的发电量是煤产生的，而铀只产生13.5%。在OECD国家中，这两个比例分别接近37%和23%。

铀

铀矿的含量也相当丰富，如果需要，现有技术可以延长其使用寿命达60倍。世界铀矿产量大约每年6000吨，但是铀需求主要由二次来源满足，如库存，包括拆卸核武器获得。

能量转化：各种燃料的典型热值

应该用哪一种能源

理论上世界煤储量足够人类用来发电100多年。但是在未来会有越来越多的煤不用于发电，而用于生产价值更高的液体燃料。不断增加的采矿和燃烧也带来了环境和一些其他的问题。

铀和其他能源热值的差别是值得注意的（尽管核电站的热效率只有33%）。一个百万千瓦燃煤电站一年消耗320万吨烟煤，而同级别的核电站一年只消耗U-235富集度4%的铀24吨（27吨UO2）。这需要从20000吨普通的铀矿石中提取出200吨天然铀。

废弃物排放

燃料用来发点之后会产生废弃物，燃料用量的不同当然会影响到废弃物量。

一个1000MWe核电站每年消耗27吨核燃料，燃料使用后是高放射性的并且会放出大量的热，经过一定的后处理，97%的燃料都可以再利用。剩下的3%，大约700kg具有很高的放射性，具有潜在的危险性，需要经过很长时间的隔离（尽管数十年之后其危险性就降低了）。然而由于总量少，废弃物处理起来比较容易。即使燃烧后燃料不处理，它的数量也比一个同等规模的燃煤电站少，安全隔离和运输都更容易。

对比来看，一个1000MWe燃煤电站每年要产生700万吨CO₂和20万吨SO₂，这往往是空气污染的主要来源。燃煤还会产生大量的飞灰（一般每年20万吨），这里含有有毒有害物质和一些自然产生的放射性物质。

即使不再考虑别的污染物，这些常规污染物就足以危害环境和人的健康。好比说SO₂会形成酸雨，酸雨的影响面积甚至是跨国界的，它造成了加拿大、斯堪的纳维亚和其他地区的河流、湖泊和森林的严重毁坏。

任何一种发电方式都回产生废弃物并污染环境。核能发电是各种能源发电中独一无二的，它会负责管理和处理所有废弃物并且投入处理废弃物的全部成本。和实际上每年排放100亿吨CO₂的化石燃料电站相比，核电站每年少排放了26亿吨CO₂。

经济性和能源安全

燃煤电站和核电站对于燃料需求量的不同也影响到了二者的经济性。核电站中核燃料的成本比同等级的燃煤电站燃料成本低得多，通常足够抵消建一个核电站的高额成本。因此，尽管要加入管理处理放射性废物和反应堆退役的成本，核电站电价还是比燃煤电站更有竞争力。

由于天然气价格上涨，燃煤电站面临着排放的经济约束，核电更加有吸引力。

此外，很多国家的能源都依赖进口，所以如果能容易经济地储存几年的能源就很重要，核燃料就具备这个优点。

发电——未来的能源结构

很多国家需要回答这些问题：我们将来的电力需求有多大？我们适合什么样的发电方式？那一种组合方式能给我们最大的技术和政治稳定性，最小的环境污染？

到2011年中段，世界有30个国土面积不同、政治派别不同、工业发展程度也不同的国家的能源结构里都有核电并已经在使用核电。核电产占全球发电量的13.5%。全球有440多个正在运行的核电站和60多个正在建造的核电站。比利时、加拿大、中国、法国、德国、匈牙利、印度、日本、韩国、俄罗斯、瑞士、瑞典、乌克兰、英国和美国是一些有重大核能计划的国家。

没有国家希望只依靠一种能源。因此，对于大多数国家来说，问题不在于是用煤还是用核能作为能源主力，而在于如何把越来越多的可再生能源和煤、核能结合起来，并以油气作为后备能源。当前世界气候变化倍受瞩目，核能是各国能源结构里不可或缺的部分。

引用印度物理学家霍米巴巴的一句话作为结束语，“没有哪一种能源比没有能源更昂贵”。