Son coût relativement modeste, tant en investissement qu'en exploitation, a d'abord conduit les états à y recourir de manière généralisée. Les premiers chocs pétroliers ont conduit particulièrement les pays importateurs à réduire leur recours massif au fioul pour s'orienter souvent vers le charbon, le gaz et parfois vers le nucléaire. La prise de conscience récente des enjeux climatiques conduit à vouloir en partie remplacer le charbon par du gaz naturel, à se lancer significativement dans les énergies renouvelables, et parfois à redéployer le nucléaire. L'enjeu majeur en terme d'émissions est d'obtenir à moyen terme une chute du recours au charbon et au gaz (lorsqu'ils ne pourront pas faire l'objet de stockage de CO2), ce qui est l'inverse de la tendance générale actuelle. 

• Les centrales thermiques à gaz

Le Bilan Carbone^® d'une centrale thermique à gaz naturel à cycle combiné (c'est à dire avec récupération de la chaleur latente de condensation) est de l'ordre du suivant (en g équ. CO2 / kW.h, source ADEME et PSI Zurich) :

Le total est d'environ 470 g CO2e / kW.h, la grande majorité étant directement le résultat de la combustion du gaz CH4.

Les centrales thermiques à gaz d'ancienne génération, non équipées de cycle combiné, conduisent à des émissions totales de l'ordre de 600 g CO2e / kW.h.

• Les centrales thermiques à charbon

Le Bilan Carbone^® d'une centrale thermique à charbon est de l'ordre du suivant (en g équ. CO2 / kW.h, source ADEME et PSI Zurich)

Le total est d'environ 920 g CO2e / kW.h, la très grande majorité étant directement le résultat de la combustion du charbon. Dans le cas de l'utilisation de lignite, le résultat est de l'ordre de 1200 g CO2e / kW.h.

• Stockage du CO2 en sortie des centrales thermiques à flamme

Objet d'un enjeu significatif dans la réduction mondiale des émissions de CO2, mais encore à l'état d'expérimentations, le stockage du CO2 consiste à le prélever des cheminées des centrales thermiques et à le séquestrer dans des couches géologiques profondes et très stables.

Il est très difficile à ce jour de faire un pronostic de réussite, c'est à dire dans des proportions significatives à travers la planète, de cette future technologie.