原子力発電は、核分裂反応で発生する熱を使って水を沸騰させ、その蒸気で蒸気タービンを回すことで発電機を回して発電する。一方、火力発電では石油や石炭、液化天然ガスといった化石燃料を燃やして熱を作り出して蒸気を発生させ、発電を行っている。つまり、原子力発電と火力発電では、発生した蒸気でタービンを回し発電機で発電するという点で、同じ仕組みを利用しているといえる。
原子力発電所の象徴として、冷却塔の写真が使われることが多いが、これは発電に使用できなかった余りの熱を外部へ水蒸気として排出するためのものである。蒸気による発電では、熱力学第二法則により、発生した熱のすべてを発電に利用することは出来ず、必ずある程度の廃熱が発生してしまうことが分かっている。冷却塔はその廃熱を処理するためのものである[2]。
なお、21世紀初頭現在の原子力発電における熱効率はおよそ30%程度である。これは、原子力発電では、発生した熱の30%程度しか発電に利用することができず、残りはすべて廃熱としなければならないということである。（中略）
熱力学第二法則により、熱効率は入出力の温度差によって決まることが分かっている。そのため、熱効率を上げるには発電に使用する蒸気の温度を高くすることが必要である[3]が、以上のように原子力発電では蒸気の温度を上げることには限界があり、現在以上に熱効率を上げることがほとんど不可能となっている。これは火力発電と比べて不利な点である。
要するに、やってることは蒸気機関と同じなんですよね。 なんと原始的なことか。
熱効率だけならコジェネには全く歯が立ちません。