能源是自然資源的重要組成部分，是人類社會(huì)發(fā)展的先決條件，是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平提高的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。
目前，世界上的主要能源是煤、石油和天然氣這些化石能源（又叫化石燃料）。據(jù)國(guó)際能源署（IEA）統(tǒng)計(jì)，2009年全世界一次能源生產(chǎn)總量為175.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其比例構(gòu)成為：原煤28.1%，原油32.5%，天然氣20.6%，水電2.3%，核電5.7%，其他10.9%。同年，全世界一次能源消費(fèi)總量173.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比例構(gòu)成為：化石能源80.9%（原煤27.2%，原油32.8%，天然氣20.9%），水電2.3%，核電5.8%，其他能源10.2%。2009年世界的電力67%由化石能源產(chǎn)生（煤電40.5%，油電5.1%，氣電21.4%），13.4%由核能產(chǎn)生，3.4%由其他能源產(chǎn)生。
2010年，中國(guó)的一次能源消費(fèi)量為32.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤；生產(chǎn)量為29.9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中煤炭占76.8%，石油占9.6%，天然氣占4.3%，水電、核電、風(fēng)電占9.3%。
燃燒煤、石油和天然氣，會(huì)向大氣中排放二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、二氧化硫（SO2）、氮的氧化物（NOx）等有害氣體以及煙塵（包括當(dāng)前引起人們廣泛關(guān)注的PM2.5顆粒），造成環(huán)境的嚴(yán)重污染。
二氧化碳、甲烷叫“溫室氣體”，它們產(chǎn)生溫室效應(yīng)，溫室效應(yīng)主要由二氧化碳引起，它籠罩在我們的上空，使太陽(yáng)照射在地球上的熱量很難散逸，從而使地球表面溫度上升。煤和石油燃燒產(chǎn)生的二氧化硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要物質(zhì)。
許多著名專家認(rèn)為，溫室效應(yīng)引起的全球變暖就是一種大規(guī)模殺傷性武器，至少與核武器、生化武器的危險(xiǎn)性相當(dāng)。
而核能是一種清潔的能源，利用核能發(fā)電既不產(chǎn)生煙塵、二氧化硫和氮的氧化物，又不產(chǎn)生二氧化碳。即使考慮從采礦到生產(chǎn)燃料、使用燃料（例如發(fā)電）的整個(gè)燃料鏈來(lái)進(jìn)行比較，核能產(chǎn)生的有害氣體也比化石燃料少得多。從整個(gè)燃料鏈比較，我國(guó)同樣規(guī)模的核電與煤電相比，核電向環(huán)境釋放的溫室氣體只是煤電的百分之一。
當(dāng)然，核能的缺點(diǎn)是它產(chǎn)生放射性物質(zhì)。其實(shí)，任何一種能源都是既具有優(yōu)點(diǎn)，也存在缺點(diǎn)的。僅就向環(huán)境中釋放放射性物質(zhì)而造成的輻射影響來(lái)看，煤電燃料鏈也遠(yuǎn)高于核電燃料鏈，因?yàn)槊褐幸埠形⒘康姆派湫院怂亍膶?duì)公眾產(chǎn)生的輻射照射來(lái)說(shuō)，我國(guó)的煤電燃料鏈?zhǔn)峭瑯庸β实暮穗娙剂湘湹?0倍。
目前，能源緊張問題已經(jīng)凸顯出來(lái)。化石能源是不可再生能源，它們的儲(chǔ)量有限，已經(jīng)行將用盡。按2010年的消耗量計(jì)算，世界的煤炭只可以開采118年，而石油僅可開采46年，天然氣可開采58年。
因此，尋找與開發(fā)替代能源和新能源，成為擺在人們面前迫在眉睫的問題。新能源是指在新技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)利用的非常規(guī)能源，包括風(fēng)能、太陽(yáng)能、海洋能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能、氫能、核能、天然氣水合物（“可燃冰”）等。這些新能源分為兩大類，一類是可再生能源，另一類是不可再生能源，但儲(chǔ)量很大。這些新能源有的已經(jīng)研發(fā)了較長(zhǎng)時(shí)間，具有較好的基礎(chǔ)，有的受技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的限制，離實(shí)現(xiàn)商業(yè)化還相當(dāng)遙遠(yuǎn)。這些新能源中，核能是不可或缺的替代能源，是達(dá)到工業(yè)規(guī)模應(yīng)用的安全、清潔、經(jīng)濟(jì)的能源。
核能發(fā)電是核能的重要應(yīng)用。火電、核電、水電是當(dāng)前電力的三大支柱。截至2012年5月12日，全世界共有30個(gè)國(guó)家建有核電站，建成并在運(yùn)行的核電機(jī)組433座，總裝機(jī)容量371422兆瓦。2011年核發(fā)電量2.518萬(wàn)億千瓦小時(shí)，占世界總發(fā)電量的13.5%。目前，核電裝機(jī)容量約占世界總裝機(jī)容量的16%。全球核電比重最大的國(guó)家是法國(guó)，核電占總發(fā)電量的78%。世界上擁有核電機(jī)組最多的國(guó)家是美國(guó)，共有104臺(tái)機(jī)組在運(yùn)行。世界上正在建設(shè)的核電機(jī)組最多的國(guó)家是中國(guó)，共有26臺(tái)機(jī)組在建設(shè)。內(nèi)陸核電廠與沿海核電廠的建設(shè)并沒有本質(zhì)上的差異。目前全球在運(yùn)行的430多臺(tái)核電機(jī)組中，內(nèi)陸核電機(jī)組數(shù)量約占50%。美國(guó)的密西西比河是世界第四大河，也是北美洲最長(zhǎng)、水量最大的河流。密西西比河流域一共分布有31臺(tái)核電機(jī)組。
當(dāng)前，“可持續(xù)發(fā)展”已經(jīng)成為世界潮流。“可持續(xù)發(fā)展”的定義是：“既滿足當(dāng)代人的需求，又不危及后代人滿足其需求的發(fā)展。”這是1987年由布倫特蘭領(lǐng)導(dǎo)的世界環(huán)境和發(fā)展委員會(huì)提出來(lái)的。從這個(gè)意義上說(shuō)，核能是可持續(xù)發(fā)展的能源。2012年7月，經(jīng)合組織核能機(jī)構(gòu)與國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)正式發(fā)布了2011年版的“鈾紅皮書”（《2011年鈾：資源、生產(chǎn)和需求》）。據(jù)該資料，截至2011年1月1日，全球開采費(fèi)用低于130美元/千克鈾的已查明鈾資源總量為532.72萬(wàn)噸鈾，而包括高成本資源（開采費(fèi)用低于260美元/千克鈾）的全球查明鈾資源總量達(dá)到709.66萬(wàn)噸鈾，待查明鈾資源總量為1042.91萬(wàn)噸鈾。其結(jié)論是世界鈾資源可確保未來(lái)100年全世界熱中子堆核電站的供應(yīng)。如果將熱堆乏燃料經(jīng)后處理回收的鈾和钚循環(huán)使用，鈾資源的利用率可提高1.2倍；如果將鈾和钚用于快堆，則鈾資源利用率可提高60倍。而未來(lái)如果增殖反應(yīng)堆（如快中子增殖堆，利用釷的高溫氣冷堆增殖堆，這種反應(yīng)堆生產(chǎn)出的核燃料比消耗掉的多）發(fā)展起來(lái)，那么核能的發(fā)展前景就更加樂觀了。
