自從 2011 年日本福島第一核電站核事故使全球對核能的態度降溫以來，世界一直在慢慢調和其對核能的不安以及這樣一種觀點，即核能在減少溫室氣體排放以應對氣候變化方面可能發揮作用。
國際能源署和核能機構在一份週四釋出的報告中指出，核能在氣候戰略中將發揮如此重要的作用，以至於到 2050 年核能發電能力必須翻倍，世界才能實現國際設定的 2°C (3.6°F)升溫目標。
隨著化石燃料在全球範圍內日益成為電力來源，國際能源署將核能視為一種穩定的低碳能源，有助於使汙染嚴重的燃煤電廠退役。
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為了實現將升溫幅度控制在 2°C 以內所需的二氧化碳減排量，國際能源署表示，到 2050 年，全球核能發電能力需要從 396 吉瓦增加到 930 吉瓦。美國擁有近 100 座核反應堆，是核電站數量最多的國家，發電量為 105 吉瓦。法國、日本、俄羅斯和中國位列核能使用量前五的國家。
在全球範圍內，核能正在復甦，目前全球有 72 座核反應堆正在建設中，主要集中在亞洲。
國際能源署執行幹事瑪麗亞·範德霍芬在一份宣告中表示：“這標誌著 25 年來在建反應堆數量最多的一次。核能仍然是全球第二大低碳電力來源。而且，的確，如果我們要實現我們共同的氣候目標，核能至關重要。”
她說，必須採用所有形式的低碳能源來減少全球溫室氣體排放。
哈佛大學氣候協議專案主任、政府間氣候變化專門委員會 (IPCC)第三工作組報告的起草作者羅伯特·N·斯塔文斯表示，這一結論與政府間氣候變化專門委員會去年得出的結論一致，即全球二氧化碳排放量需要控制在百萬分之 450 以內，以防止升溫超過 2°C。
“實際上，如果沒有多種因素，包括比當前軌跡表明的更大幅度地依賴核能，那麼在本世紀實現 2 度或百萬分之 450目標作為上限是不可想象的，”斯塔文斯說，他與國際能源署的報告無關。
斯坦福大學經濟政策研究教授查爾斯·科爾斯塔德認為，國際能源署的結論可能過於激烈。
“核能對於實現任何目標都不是必要的，除非是最嚴格的目標，”他說。“政府間氣候變化專門委員會嚴重依賴碳捕獲和封存 (CCS)。儘管如此，核能肯定會有所幫助。”
他說，這是因為全球電力需求正在增長，而且核能是煤炭的良好替代品，煤炭是世界上廉價天然氣無法取代煤炭的地區的主要電力來源。
國際能源署表示，報告稱，福島核事故引發的核反應堆安全問題可以透過強有力的法規、獨立的監管機構、圍繞核電站的安全文化以及新安全技術的開發來解決。
中國在全球核能擴張方面處於領先地位，計劃到 2020 年將其核能發電能力從 2014 年的 17 吉瓦增加到 59 吉瓦。核能僅佔中國電力總產量的約 2%，但中國有 29 座核反應堆正在建設中。
核能在歐洲的狀況更加複雜，核能約佔歐洲電力總產量的 25%。歐洲有四座新反應堆正在建設中。雖然德國、比利時和瑞士正在逐步淘汰核能，但波蘭、土耳其和英國計劃擴大核能的使用。
美國約 19% 的電力由其 100 座核反應堆產生。但其現有的大多數核反應堆都已超過 30 年。今天只有五座新反應堆在建，自 2013 年以來已有五座退役。
由於新核能開發成本高昂以及來自頁岩的天然氣成本低廉，美國核能的總體擴張預計在未來幾年將趨於平緩，天然氣是一種令人生畏且快速增長的競爭對手，與核能和煤炭爭奪發電市場。報告稱，這使得核能在短期內不太可能在美國的氣候戰略中發揮重要作用。
核能倡導組織“清潔和安全能源聯盟”聯合主席、前新澤西州州長和前美國環境保護署署長克里斯汀·託德·惠特曼表示：“這顯然不會在這個國家發生。”
惠特曼說，美國目前執行的核反應堆需要保持執行，以實現奧巴馬政府的溫室氣體減排目標，但核工業需要向公眾傳達這樣一個資訊，即天然氣和可再生能源可能不足以讓美國充分大幅減排以應對氣候變化。
她說，美國今天的政治氣候，國會普遍對環保署的溫室氣體減排戰略持敵對態度，不利於核能在美國的快速擴張。
惠特曼說：“我希望情況會發生改變，從而在一定程度上使核能在我國更容易繼續發展。”