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원자력발전소는 보통 100개 이상의 개별적 기능을 가진 계통으로 구성된다. 이들은 크게 원자로를 중심으로 한 핵증기공급계통(NSSS:Nuclear Steam Supply System)과 증기를 공급받아 발전기를 돌리는 터빈·발전기계통, 그리고 기타 부수설비로 구분된다. 현재 한국 원자력발전소의 주종을 이루고 있는 가압경수형 발전소를 살펴보면 원자로를 중심으로 한 1차 계통, 증기발생기, 터빈, 발전기 및 복수기를 포함한 2차 계통, 사고에 대비한 공학적 안전설비계통, 송배전계통, 계측제어계통, 기타 보조계통들로 구성되어 있다.

2009년 1월 기준 30개국에서 436기의 원자력발전소를 운전하고 있고 발전량은 37만 1927MW(메가와트)에 달한다. 건설 중이거나 계획 중인 것을 합하면 모두 40개국, 585기로 총용량은 52만 7690MW가 된다. 원자력발전소를 운전 중인 나라들은 대부분 선진국이거나 개발도상국 중에서도 앞서가는 나라들로서 과학적·경제적 바탕을 갖추고 있다.

우리나라는 2011년 5월 기준 21기(18716MW)의 원전을 운전 중이고 8기(9600MW)를 건설 중이며 2기를 건설준비 중에 있다. 운전 중인 원전 중에서 월성원전의 4기는 가압중수로(PWR)이고 나머지는 가압경수로(PWR)이다. 원자력발전의 설비용량은 총 전력설비용량의 24.1%에 불과하지만 91.7%에 이르는 높은 이용률을 바탕으로 국내 전력생산량의 34.1%를 점유하고 있다. 이러한 이용률은 세계 평균이용률인 76%에 비해 15% 이상 높고, 발전정지 건수 또한 1기당 0.3건으로 세계적인 수준이다.