火电站利用化石燃料的燃烧所释放出的化学能来发电，核电厂则利用核燃料的核裂变反应所释放的核能来发电。一座百万千瓦级的核电厂，每年只需要补充30吨核燃料，而同样规模的火电厂每年则需要烧煤300万吨；30吨核燃料一辆重型卡车即可拉走，而300万吨原煤，需每天要有一列40节车厢的火车拉煤。可见，核电相对煤电而言其高效性是明显的。
地球上已探明的核裂变燃料，即铀矿和钍矿资源，按其所含能量计算，相当于化石燃料总能量的20多倍；而且，海水中还含有很多铀，海水中平均铀含量为3.3微克/升，据估算，海水中含有铀达45亿吨之多。只要能够实现经济开发，就有能力替代和后继化石燃料。