国际原子能机构于2024年发布了一份基于截至2023年全球能源统计数据的长期预测报告，系统性地推演了到2050年全球能源、电力及核能的发展前景。报告设定了高、低两种情景假设，这两种情景并非直接对应1.5℃或2℃的全球温控目标路径，而是旨在反映在当前既有政策与可行措施框架下，未来能源体系可能发生的现实演进趋势。
从全球终端能源需求的宏观视角来看，2023年的消费总量约为440.9艾焦。展望2050年，这一总量预计将小幅下降至约432艾焦，降幅约为2%。与总量趋于稳定的态势形成鲜明对比的是，能源结构内部正经历深刻变革。其中，电力消费将从2023年的89艾焦显著攀升至2050年的189艾焦，其在终端能源消费总量中的占比也将从20.2%大幅提升至43.8%，几乎实现翻倍。这清晰地表明，电气化已成为全球能源转型中一个确定无疑的长期趋势。
聚焦发电侧，全球总发电量预计将从2023年的约2.84万太瓦时，增长至2050年的超过5.99万太瓦时，实现翻倍以上的跃升。尽管煤电在2023年仍占据全球发电量的三分之一以上，但其市场份额相较于2010年的历史高点已显著回落。天然气发电的占比则稳定在20%左右。与此同时，风电与光伏发电的合计占比已达到13%，成为所有电源类型中增长最为迅猛的力量。
核能方面，2023年其贡献了全球9.2%的发电量，总装机容量约为372吉瓦。根据报告预测，在低发展情景下，到2050年全球核电装机容量将达到约514吉瓦，较2023年增长约40%；而在高发展情景下，这一数字有望达到950吉瓦，相当于当前规模的2.5倍。相应地，核电发电量在2050年低情景下约为4157太瓦时，高情景下约为7666太瓦时，占全球总发电量的比重分别为6.9%和12.8%。
一个值得关注的现状是，全球范围内约有三分之二的核电机组运行时间已超过30年，近三成机组运行超过40年。报告预测，到2050年，低情景下预计将有166吉瓦的核电机组退役，而高情景下退役容量仅为84吉瓦。这一差异主要源于各国在机组延寿政策与投资环境方面的不同选择。此外，小型模块化反应堆（SMR）在高情景中预计将贡献新增核电装机的24%，在低情景中贡献约为6%，这凸显了其在未来不确定性能源环境中所扮演的“弹性角色”。
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从趋势洞察的角度审视，全球能源系统正步入一个“总量趋稳、结构剧变”的新阶段。电力需求的快速增长与对低碳、稳定电源供给的需求之间存在着张力。核能在未来能源结构中的相对份额，将高度依赖于各国政策支持、融资渠道以及监管协同的程度。如果电气化进程、数据中心及工业用电需求的增长超出预期，那么核能在高发展情景中所描绘的路径将更具现实意义。届时，核能的战略价值也将从“补充性的低碳电源”逐步转向更为关键的“电力系统稳定器”。
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