核能将是下一世纪的世界主导性能源。2014年全球核能发电2536×10^9 kWh（约为5.74×10^8吨油当量），占世界总发电量的10.78%，占世界一次能源消费总量的4.44%，同比增幅1.7%。

对于未来35年发展趋势，世界主要能源研究机构对核能的预测存在明显分歧。国际原子能机构（IAEA）2013年高方案预测到2050年全球核电装机容量将从2013年的371.7GW 增长到2030年和2050年的699.2GW 和1091.7GW；2030、2050年在世界电力的占比分别12.5%和11.5%。

国际能源署和国际核能机构（IEA 及NEA）预测2035、2050年核能在世界电力结构中占比将为14.2%和17.3%（2DS模型）。而BP公司预测2035年核能在世界电力结构占比将略有下降（降至约9.7%）。

目前除日本外，核能消费量前5位的国家包括美国（33.1%）、法国（17.2%）、俄罗斯（7.1%）、韩国（6.2%）和中国（5%）。其中，中国虽然核电总量居全球第5位，但核电在国家电力中占比（2.1%）排名仅为全球第28位，还有较大的增长空间；2014年在建核电机组26台，装机容量2850×10^4 kW，在建规模居世界首位。

日本、印度对核电持积极态度，但就福岛核事故后，全球对核安全的担忧和IEA 及NEA 的核能技术发展路线图看，2035年前大规模发展核能缺乏消费环境基础；2035年后，核能受能源需求及第4代核能发电技术推动而有所增速；实质性的发展可能将在2050年之后。故笔者倾向于2035、2050年世界核能消费量分别为11.38×10^8吨油当量和17.84×10^8吨油当量，在世界一次能源占比达到6.1%和8.51%，在电力结构中占比分别约为10.7%和14.5%（上图）。

可再生能源是世界能源体系的重要补充。2014年世界一次能源结构中，水电、地热和其他可再生能源占比为10.15%。这类能源的优势在于循环往复和广普分布，利于欧洲平原、巴西地盾、撒哈拉沙漠等具有特殊地表自然资源优势地区的分布式发电或微电网发展；随着技术发展，可能成为未来民居日常耗能的主要能量来源之一。其劣势在于能量密度较低、对气候和地理环境依赖性较强，具有间歇式发电特征，难以支撑工业化集中供电。对其过高或过低的估计是不切实际的。预计可再生能源的发展在2020年后可能减速，2035、2050年在世界一次能源占比可能达到13.67%和14.96%（上图）。