الفرق الرئيسي بين المحطة الحرارية والمحطة النووية يكمن في مصدر الطاقة المستخدمة لتوليد البخار الذي يدير التوربينات لتوليد الكهرباء :

المحطة الحرارية:

*

مصدر الطاقة:

تحرق الوقود الأحفوري (الفحم، النفط، الغاز الطبيعي) لإنتاج الحرارة. هذه الحرارة تُستخدم لتسخين الماء وتحويله إلى بخار تحت ضغط عالٍ.
*

الآلية:

البخار يدير التوربينات، والتي بدورها تدير المولدات الكهربائية لإنتاج الكهرباء. بعد ذلك، يُبرد البخار ويعاد استخدامه.
*

انبعاثات:

تُنتج انبعاثات ضارة مثل ثاني أكسيد الكربون، أكاسيد النيتروجين، وثاني أكسيد الكبريت، مما يساهم في تغير المناخ وتلوث الهواء.
*

تكلفة الوقود:

تعتمد تكلفة التشغيل على سعر الوقود الأحفوري، والذي يتعرض لتقلبات في السوق.
*

المخلفات:

تنتج كمية كبيرة من الرماد والسخام.

المحطة النووية:

*

مصدر الطاقة:

تستخدم الطاقة النووية المنبعثة من انشطار اليورانيوم (أو البلوتونيوم) لإنتاج الحرارة.
*

الآلية:

تُستخدم الحرارة الناتجة من الانشطار لتسخين الماء وتحويله إلى بخار، تماماً كما في المحطات الحرارية. البخار يدير التوربينات، والتي بدورها تدير المولدات الكهربائية.
*

انبعاثات:

تنتج كمية ضئيلة جداً من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، ولكنها تُنتج نفايات نووية مشعة عالية الخطورة تحتاج إلى معالجة وتخزين آمن لفترة طويلة جدًا.
*

تكلفة الوقود:

تكلفة الوقود النووي أقل نسبياً من الوقود الأحفوري، لكن تكلفة بناء المحطة النووية وسلامتها أعلى بكثير.
*

المخلفات:

تُنتج نفايات نووية مشعة تحتاج إلى معالجة وتخزين آمن على المدى الطويل.

باختصار:

| الميزة | المحطة الحرارية | المحطة النووية |
|-----------------|---------------------------------|---------------------------------|
| مصدر الطاقة | وقود أحفوري | طاقة نووية |
| انبعاثات الغازات | عالية | منخفضة جداً |
| نفايات | رماد و سخام | نفايات نووية مشعة |
| تكلفة البناء | منخفضة نسبياً | عالية جداً |
| تكلفة التشغيل | تعتمد على سعر الوقود الأحفوري | منخفضة نسبياً (بعد البناء) |
| السلامة | مخاطر نسبياً أقل (باستثناء الحوادث) | مخاطر عالية في حالة وقوع حادث |


كلا النوعين من المحطات يعتمدان على نفس المبدأ الأساسي لتوليد الكهرباء (البخار، التوربينات، المولدات)، لكن الاختلاف الرئيسي يكمن في مصدر الحرارة المستخدمة. لكل منهما مزايا وعيوب يجب مراعاتها.