根據國際能源署發布的報告，作為一種公認的大規模的低排放能源，核能在對電力系統脫碳至關重要。

在國際能源署的2050年前凈零排放情景(NZE)中，能源部門的排放量從2020年到2030年下降約40%，然后到2050年降至零。雖然可再生能源占主導地位，并占凈零排放情景中電力供應的近90%，但核能發揮著重要作用。這條狹窄但可實現的道路需要世界各國政府立即采取嚴格的政策行動，在許多方面重塑能源系統。

延長核電站的壽命是到2050年實現凈零排放的成本效益途徑中不可或缺的一部分。目前約有260 吉瓦，即63%的核電站運營時間已超過30年，其初始運營許可證即將到期。盡管過去三年中采取措施延長了占全球核電機組約10%的核電站的壽命，但到2030年在發達經濟體運行的核電機組可能會縮減三分之一。在凈零排放前景下，超過一半的核電站的壽命需要得到延長。2030年，大多數核電擴建工程的投資成本約為每千瓦500美元至1100美元，由此產生的平準化電力成本通常遠低于每兆瓦時40美元，使其在大多數地區甚至可與太陽能和風能競爭。

核能在實現全球零排放的安全途徑中發揮著重要作用。凈零排放情景下的核電從2022年初的413 吉瓦增加到2050年的812 吉瓦。到21世紀30年代，每年新增的核容量達27 吉瓦，將高于以往任何十年。即便如此，核能在全球總發電量中所占份額仍略降至8%。新興和發展中經濟體核電裝機占全球增長的90%以上，中國將在2030年前成為全球領先的核電生產大國。發達經濟體的核能總的來說增長了10%，因為美國、法國、英國和加拿大的新建核電工廠抵消了退役容量。全球核電年度投資從2010年的300億美元上升到2030年的1000億美元以上，到2050年仍保持在800億美元以上。

如果沒有核電，凈零目標變得更加困難和昂貴。凈零排放的低核情景考慮了未能加速核建設和延長壽命的影響。在這種情況下，核能占總發電量的比例從2020年的10%下降到2050年的3%。太陽能和風能將需要填補這一空白，還將需要更多配備碳捕獲、利用和儲存(CCUS)。因此，凈零排放低核情景將需要增加5000億美元的投資，到2050年，全球消費者電費平均每年增加200億美元。

核電要發揮更大的作用，將需要建設成本大幅下降。核電的建設成本需要降至2000-3000美元/千瓦(以2020年美元計)，才能保持競爭力。根據不同的融資成本，將對應40-80美元/兆瓦時的核電平準成本，包括退役和核廢料處理。