Tenaga nuklir bersaing dengan biaya dalam bentuk pembangkit listrik lainnya, kecuali jika terdapat akses langsung ke bahan bakar fosil berbiaya rendah.
Biaya bahan bakar untuk pembangkit nuklir merupakan bagian kecil dari total biaya pembangkit, meskipun biaya modal lebih besar daripada biaya untuk pembangkit listrik tenaga batu bara dan jauh lebih besar daripada biaya untuk pembangkit listrik tenaga gas.
Biaya sistem untuk tenaga nuklir (serta pembangkit berbahan bakar batu bara dan gas) jauh lebih rendah daripada energi terbarukan yang terputus-putus.
Memberikan insentif untuk investasi modal tinggi jangka panjang di pasar deregulasi yang didorong oleh sinyal harga jangka pendek menghadirkan tantangan dalam mengamankan sistem pasokan listrik yang terdiversifikasi dan andal.
Dalam menilai ekonomi tenaga nuklir, biaya dekomisioning dan pembuangan limbah sepenuhnya diperhitungkan.
Konstruksi pembangkit listrik tenaga nuklir adalah tipikal proyek infrastruktur besar di seluruh dunia, yang biaya dan tantangan pengirimannya cenderung di bawah perkiraan.
Menilai biaya relatif dari pembangkit baru yang menggunakan teknologi yang berbeda merupakan masalah yang kompleks dan hasilnya sangat bergantung pada lokasi. Batubara, dan mungkin akan tetap, menarik secara ekonomi di negara-negara seperti Cina, Amerika Serikat dan Australia, selama emisi karbonnya bebas biaya. Gas juga kompetitif untuk daya beban dasar di banyak tempat, terutama yang menggunakan pabrik siklus gabungan.Pembangkit listrik tenaga nuklir mahal untuk dibangun tetapi relatif murah untuk dijalankan. Di banyak tempat, energi nuklir bersaing dengan bahan bakar fosil sebagai alat pembangkit listrik. Biaya pembuangan dan dekomisioning limbah biasanya sepenuhnya termasuk dalam biaya pengoperasian. Jika biaya sosial, kesehatan dan lingkungan dari bahan bakar fosil juga diperhitungkan, maka daya saing tenaga nuklir akan meningkat.Metrik dasar untuk setiap pembangkit listrik adalah biaya listrik yang diratakan (LCOE) . Ini adalah total biaya untuk membangun dan mengoperasikan pembangkit listrik selama masa pakainya dibagi dengan total keluaran listrik yang dikirim dari pembangkit selama periode itu, biasanya biaya per megawatt hour. Ini memperhitungkan biaya pembiayaan komponen modal (bukan hanya biaya ‘semalam’).
Pada basis yang diratakan ( yaitu seumur hidup), tenaga nuklir merupakan sumber ekonomi pembangkit listrik, yang menggabungkan keunggulan keamanan, keandalan dan emisi gas rumah kaca yang sangat rendah. Tanaman yang ada berfungsi dengan baik dengan tingkat prediktabilitas yang tinggi. Biaya operasional pembangkit ini lebih rendah dari hampir semua pesaing bahan bakar fosil, dengan risiko inflasi biaya operasional yang sangat rendah. Pabrik sekarang diharapkan beroperasi selama 60 tahun dan bahkan lebih lama lagi di masa depan. Risiko ekonomi utama untuk pembangkit yang ada terletak pada dampak pembangkit berbahan bakar gas bersubsidi yang dapat diperbarui dan berbiaya rendah. Risiko politik dari perpajakan yang lebih tinggi, khususnya-nuklir, menambah risiko-risiko ini.Asosiasi Nuklir Dunia menerbitkan Ekonomi Tenaga Nuklir dan Penataan Proyek pada awal 2017. Laporan tersebut mencatat bahwa ekonomi pembangkit nuklir baru sangat dipengaruhi oleh biaya modal mereka, yang menyumbang setidaknya 60% dari LCOE mereka. Beban bunga dan masa konstruksi merupakan variabel penting untuk menentukan biaya modal secara keseluruhan. Peningkatan biaya modal nuklir di beberapa negara, lebih terlihat daripada nyata mengingat kurangnya konstruksi reaktor baru di negara-negara OECD dan pengenalan desain baru, menurut pendapat Badan Energi Internasional (IEA) telah mencapai puncaknya. Di negara-negara di mana program pembangunan berkelanjutan dipertahankan, biaya modal telah ditahan dan, dalam kasus Korea Selatan, bahkan berkurang. Selama 15 tahun terakhir, periode konstruksi median global telah jatuh. Setelah pembangkit nuklir dibangun,Dalam pasar listrik grosir yang dideregulasi, pembenaran ekonomi untuk setiap investasi modal telah menurun sementara kebutuhan aktual meningkat karena penuaan pembangkit-pembangkit yang ada. IEA menunjukkan bahwa pada pergantian abad, sepertiga dari investasi dalam listrik mengalir ke pasar yang dideregulasi yang terkena ketidakpastian harga grosir, sementara dua pertiga masuk ke pasar yang diatur dengan jaminan pengembalian modal. Pada 2014, hanya 10% dari investasi diarahkan ke pasar deregulasi. Hal ini telah mendorong tinjauan mendesak oleh pemerintah yang prihatin tentang ketahanan energi jangka menengah. Semua pembangkit listrik tenaga nuklir yang beroperasi dibangun oleh pemerintah atau utilitas yang diatur di mana pendapatan jangka panjang dan pemulihan biaya hampir pasti. Beberapa dari pabrik ini, terutama di Inggris dan AS, sekarang berada dalam lingkungan pasar yang dideregulasi. Utilitas yang diatur dan pemerintah melakukan investasi dalam aset pembangkit, membelanjakan uang untuk bahan bakar dan pengoperasian pembangkit listrik, dan membuat keputusan tentang penghentian aset yang ada. Keputusan ini didasarkan pada proses perencanaan jangka panjang yang berfokus pada memastikan operasi yang andal sambil meminimalkan total biaya dalam jangka panjang. Dalam pasar yang dideregulasi, generator pedagang bergantung pada pasar yang secara inheren berjangka pendek dan seringkali bergejolak untuk pendapatannya, menempatkan operator dalam risiko; dan pengembang pabrik baru menghadapi ketidakpastian yang cukup besar karena risiko penyelesaian yang lebih besar. Dukungan pemerintah diperlukan untuk memitigasi risiko-risiko ini dan membuat proyek-proyek baru menjadi bankable.Aspek ekonomi selanjutnya adalah biaya sistem untuk membuat pasokan dari sumber mana pun memenuhi permintaan aktual dari jaringan. Biaya sistem minimal dengan sumber yang dapat dikirim seperti nuklir, tetapi menjadi faktor untuk energi terbarukan yang terputus-putus yang keluarannya bergantung pada masukan angin atau matahari sesekali. Jika bagian dari energi terbarukan tersebut meningkat di atas proporsi nominal dari total maka biaya sistem meningkat secara signifikan dan dengan mudah melebihi biaya pembangkitan aktual dari sumber-sumber tersebut. Ini dimodelkan dalam studi Badan Energi Nuklir OECD 2019 dan sangat terbukti di Jerman, dan merupakan pertimbangan penting di luar LCOE dalam membandingkan sumber (lihat bagian di bawah tentang Biaya lain ).