世界能源体系的远期预测
根据对历史上不同时期世界主导性能源的热值和
碳排放等特征分析，不难发现世界主导性能源更替具有从低能量密度向高能量密度、从高碳向低碳或无碳、从单一化向多元化演变的三大趋势。
天然气的热值（52MMBtu/t）分别是煤炭、石油和生物柴油的1.74、1.22和1.386倍；碳排放系数（0.4435t/t）分别是煤炭、石油和生物柴油的0.59、0.76和1.08倍，是21世纪替代石油的现实能源。按照该趋势推测，无碳和高能量密度的核能可能将成为下一个世纪的世界主导性能源。
而就替代时间来看，世界主导性能源从其最早的工业化开采和利用，到在世界一次能源结构占比超过传统能源（能源替代），需要70~110年；从能源替代到极盛期需要10~30 年；在被新能源替代之后，还将较长时期保持其作为世界主要能源的战略地位。
如世界煤炭工业始于1769年，1883年前后替代木柴成为世界主导性能源，1913年达到巅峰，1964年被石油替代；但此后世界煤炭产量依然持续增长，并在2013 年达到历史最高点（39.34×10^8 吨油当量），预计2050年在世界能源结构中占比仍将保持在24%。
世界石油工业始于1859年，1964年替代煤炭成为世界主导性能源，1971年达到极盛，预计在2038年前后可能被天然气替代，2050年在世界一次能源结构中仍将保持约25%的占比。类比推测，核能替代天然气成为世界主导性能源的时间，大概应在2090年前后（下图）。
