Di seluruh dunia, sekitar 30 persen dari total energi utama digunakan untuk menghasilkan listrik. Sebagian besar dari 70 persen sisanya digunakan baik untuk transportasi atau dikonversi menjdai air panas, uap dan panas. Hal ini menunjukkan bahwa pasaran non listrik terutama untuk air dan uap cukup besar.

Dewasa ini energi nuklir digunakan untuk menghasilkan listrik pada lebih dari 24 negara. Sebanyak 423 pembangkit tenaga nuklir dengan total kapasitas sekitar 324 gigawatt listrik (GWe) sedang beroperasi dan sekitar 80 pembangkit tenaga nuklir dengan total kapasitas sekitar 80 GWe sedang dibangun, dan hanya sebagian kecil dari pembangkit tenaga nuklir sedang digunakan untuk memasok air panas dan uap. Total kapasitas dari pembangkit tanaga nuklir ini kurang dari 5 GW thermal (th) dan sedang dioperasikan pada beberapa negara yaitu Canada dan USSR.

Ada beberapa alasan untuk membedakan listrik dan produksi panas dari energi nuklir. Keduanya termasuk pasaran kogenerasi yang terpisah, ukuran jaringan listrik, biaya yang rendah dari sumber energi pengganti untuk produksi panas dan biaya yang tinggi untuk transportasi dan distribusi.

Untuk aplikasi-aplikasi panasnya, kebutuhan temperatur spesifik sangat bervariasi (Grafik 1). Kebutuhan temperatur spesifik mempunyai batasan mulai dari temperatur yang paling rendah yaitu sekitar temperatur kamar untuk aplikasi seperti air panas dan uap untuk agro industri, selanjutnya untuk pemanasan distrik dan desalinasi air laut, sampai dengan temperatur 1000oC berturut-turut yaitu uap proses dan panas untuk industri kimia dan uap injeksi bertekanan tinggi untuk enhanced oil recorvery, oil shale dan oil sand processing, proses pengilangan minyak dan produksi olefin dan pengilangan batubara dan lignite. Proses pemisahan air (water splitting) untuk produksi hidrogen adalah pada ujung yang paling atas.

Panas dapat dipasok oleh uap sampai dengan temperatur sekitar 550 oC, di atas temperatur tersebut, kebutuhan-kebutuhan harus disediakan secara langsung oleh panas proses, karena tekanan uap menjadi lebih tinggi dari 550o C. Batas atasnya yaitu 1000oC untuk panas proses yang dipasok dari energi nuklir adalah diatur dengan dasar kekuatan jangka panjang dari material reaktor yang bersifat logam.

Selain itu tentu ada proses industri dengan kebutuhan temperatur di atas 1000oC, sebagai contoh, produksi baja. Proses seperti ini dapat menggunakan energi nuklir lewat pembawa energi sekunder, seperti listrik, hidrogen dan gas sintetis.

Pada semua pembangkit tenaga nuklir, proses utama dalam teras reaktor adalah konversi energi nuklir menjadi panas. Karena itu pada prinsipnya, semua reaktor nuklir dapat digunakan untuk menghasilkan panas. Namun, secara praktis ada 2 kriteria yang menentukan yaitu temperatur panas yang dihasilkan (dari pendingin primer) dan tekanan uap yang dihasilkan.

Berkenan dengan faktor yang pertama, reaktor berpendingin air (water - cooled reactor) memberikan panas sampai 300oC. Jenis reaktor ini termasuk Pressurized - Water Reactor (PWR), Boiling - Water Reactor (BWR), Pressurized Heavy - Water Reactor (PHWR) dan reaktor bermoderator grafit yang berpendingin air ringan (LWGR).

Reaktor bermoderator air berat dan berpendingin organik (OCHWR) mencapai temperatur sekitar 400oC, sementara reaktor pembiak/ Liquid Metal Fast Breeder Reactor (LMFBR) menghasilkan panas sampai dengan 540oC. Reaktor berpendingin gas mencapai temperatur yang lebih tinggi, sekitar 650oC untuk reaktor bermoderator grafit yang berpendingin gas maju dan reaktor bermoderator grafit yang berpendingin gas temperatur tinggi 950oC (HTGR). (Grafik 2)

Selanjutnya di samping temperatur maksimum dari pendingin primer, pertimbangan penting yang lainnya adalah perbedaan temperatur di antara pendingin masuk dan pendingin ke luar.

Tekanan dari uap yang dihasilkan adalah penting jika pada penggunaan dalam bidang enhanced oil recorvery: kedalaman sumber minyak, tekanan uap injeksi yang lebih tinggi. Di sini, jenis reaktor yang mempunyai pendingin primer selain air (OCHWR, LMFBR, AGR dan HTGR) mempunyai keuntungan yang mana dengan mudah dapat menghasilkan uap injeksi dengan tekanan yang lebih tinggi (sebagai contoh, 10MPa) untuk kedalaman ladang minyak sekitar 500m. Untuk reaktor berpendingin air, proses mencapai tekanan seperti ini akan membutuhkan step tambahan yaitu kompresi uap.

Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, proses konversi utama di dalam reaktor nuklir adalah konversi energi nuklir menjadi panas. sehingga di dalam banyak aspek, penggunaan reaktor nuklir sebagai penghasil listrik secara teknis juga dapat digunakan sebagai penghasil panas. Baik itu dalam bentuk uap panas atau air panas. Perbedaannya adalah kenyataan bahwa uap tidak dapat ditransportasikan pada jarak yang panjang secara lebih ekonomis dibandingkan untuk listrik. Tetapi akan memberikan dampak ekonomi yang baik jika digunakan untuk keperluan proses-proses di dalam industri. Untuk memberikan hasil yang optimum, penggunaan panas untuk industri harus disesuaikan dengan ukuran dan tipe reaktor nuklir.