核能发电是用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能，再用处于高压力下的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带动发电机一起旋转而发电，并通过电网输送给消费者。
核能发电是解决2050年全球达到二氧化碳排放为零的重要支柱。20世纪60年代中国核能发电量为零，到1993年中国核能发电才开始有1.6TWh，占全球总量的0.007%;根据BP2021年报告，到2020年中国核能发电量达到366.2 TWh，占全球总量的13.6%。2020年中国居世界第二位，仅次于美国30.8%。但是中国运行、在建和拟建反应堆数将超过美国。
2020年核能发电量前三位国家
核能反应堆发展已经进入第四代，中国已经有自己研制的反应堆。
核电站反应堆类型进程
根据世界核能协会(World Nuclear Association，WNA)2021年6月的报告，美国是世界上核能发电量最多的国家，2021年6月有93座核反应堆，生产95523TWh，占全球核能发电量总量的95523/394282=24.2%;而德国、英国则处于停滞发展阶段。
表中“%e”表示核能发电占发电总量的百分率。全球核能发电占全球发电总量的10.1%，其中法国高达70.6%。本数据是世界核能协会WNA 2021年1月份提供的数据。
2021年6月全球核反应堆及铀需求
单位换算：68240tU=80472tU3O8 ; 1 tU3O8=80472/68240=1.179
中国核能发电进展较快，2020年已经跃居全球第二位，但是与美国相比较差距仍然很大。论核能发电的发展速度，中国发展最快，在建的核反应堆最多，达17座。拟建的有38座。这是其他国家无法相比的。
中国核能发电量及占中国发电总量的份额
世界上最大的核电站是日本柏崎刈羽核电站，装机容量为7965MW，但2011年已经停工。值得注意的是韩国核电站进展很快，前十位核电站就占有3席，把美国和日本都甩到后面。
全球十大核电站
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