核能发电是利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外，其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热，在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推动汽轮发电机。沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成70个大气压左右的饱和蒸汽，经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。
核能发电的能量来自核反应堆中可裂变材料(核燃料)进行裂变反应所释放的裂变能。裂变反应指铀-235、钚-239、铀-233等重元素在中子作用下分裂为两个碎片，同时放出中子和大量能量的过程。反应中，可裂变物的原子核吸收一个中子后发生裂变并放出两三个中子。若这些中子除去消耗，至少有一个中子能引起另一个原子核裂变，使裂变自持地进行，则这种反应称为链式裂变反应。实现链式反应是核能发电的前提。
近年来，我国核电的电源工程投资完成额呈波动变化态势。据前瞻产业研究院发布的《核电行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示，2016年，我国核电的电源工程投资完成额为506亿元，较上年同比下滑9.64%;据最新统计，2017年1-2月，核电电源工程投资为45亿元。
中国核电电源工程投资基本建设投资规模情况
资料来源：国家统计局 前瞻产业研究院整理
2008年以来，我国核电发电量逐年增长，近两年的增速有所提高。2015年，我国核电发电量达1707.89亿千瓦时，同比增长28.86%;2016年，我国核电发电量为2127.00亿千瓦时，同比增长24.54%，达到历年新高;截至2月份，2017年的核电发电量达到333.50亿千瓦时。
2009-2017年中国核电发电量增长情况
资料来源：国家统计局 前瞻产业研究院整理
就发电结构来看，2016年，水电发电量10518亿千瓦时，占全国发电量的17.8%;火电发电量43958亿千瓦时，占全国发电量的74.37%;核电、风电和太阳能发电量分别为2127亿千瓦时、2113亿千瓦时和395亿千瓦时，比重分别为3.60%、3.57%和0.67%。
2016年全国全口径发电量结构分析
资料来源：前瞻产业研究院整理
1、核电行业装机容量预测
根据《核电中长期发展规划(2011-2020年)》以及核电十三五规划，前瞻产业研究院预判到2022年我国核电总体装机容量将超过6800万千瓦，在建装机容量超过3000万千瓦，2017-2022年均复合增长率在为13.25%，核电产业发展空间巨大。
2017-2022年中国核电设备总体装机容量预测
资料来源：前瞻产业研究院整理
2、核电设备发展趋势预测
(1)核电设备进入交货高峰期
核电的建设周期4-5年，其中设备采购周期为3-4年。根据我国目前在建和拟建核电站规划，“十三五”期间我国将出现核电竣工高峰期，核电企业将迎来重大发展机遇。
(2)核电设备进入国产化黄金期
核电设备的国产化是核电设备行业发展的一大趋势，目前我国在建核电站的国产化率平均达到70%左右。在核电设备部件中，反应堆压力容器、蒸汽发生器、对内构件控制杆燃料装卸料设备、一体化安全壳顶盖等均已实现100%国产化，国内厂商的核电设备制造能力大幅提升。
为加速我国核电自主化进程，在高起点上实现自主创新，国家成立国家核电技术公司并引进国外先进的第三代核电技术，未来我国三代核电站的建设更多的倾向于运用AP1000系统。我国目前正在实行《AP1000设备国产化实施方案》，通过引进技术的消化吸收以及依托目前四台机组的制造，全面掌握AP1000设备的设计和制造技术，从第五台机组开始，我国AP1000设备可以基本实现国产化，未来3-5年将是我国核电设备国产化的黄金期。