Vốn được coi là giải pháp năng lượng sạch nhằm giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu, nhưng trên thực tế, các nhà máy điện hạt nhân lại rất dễ bị ảnh hưởng vì biến đổi khí hậu.
Nguy cơ từ bão lũ
Muốn vận hành an toàn, các nhà máy điện hạt nhân cần có một lượng nước lớn để làm mát lò phản ứng, đồng thời cần có một nguồn năng lượng ổn định để vận chuyển lượng nước này. Do vậy, nhà máy điện hạt nhân thường được xây dựng gần những khu vực nhiều nước như bờ biển, cửa sông, trong khi đây lại chính là những nơi thường xảy ra những biến động về khí tượng, địa chất, thủy văn. Trong số này, bão được coi là mối đe dọa lớn nhất.
Năm 2008, nước hồ Normal (Bắc Carolina, Mỹ) xuống thấp hơn 30cm so với mức tối thiểu cần thiết cho hệ thống dự phòng của nhà máy điện hạt nhân McGuire.
Phần lớn các mô hình nghiên cứu đều nhận định tần suất bão sẽ tăng lên do biến đổi khí hậu. Mặc dù bão là yếu tố có thể dự báo, và do vậy, có thể đề phòng, nhưng không phải lúc nào các biện pháp phòng ngừa cũng được áp dụng. Như trong trận bão Francis năm 2004, người ta đã quên đóng các cánh cửa để bảo vệ thiết bị của Nhà máy Điện hạt nhân St Lucie tại Florida (Mỹ) khỏi các mảnh vỡ của nhà cửa, cây cối. Nếu không may mắn, một thảm họa hạt nhân đã có thể xảy ra.
Một mối lo ngại khác là lũ lụt. Mặc dù tất cả các nhà máy điện hạt nhân đều được thiết kế để có thể chống chịu các trận lũ đến một mức nào đó dựa trên các dữ liệu lịch sử, nhưng khi sử dụng các dữ liệu này, người ta lại không tính đến biến đổi khí hậu. Năm 1999, nhà máy điện hạt nhân Blayais ở cửa sông Gironde của Pháp đã bị ngập do thủy triều dâng cao kết hợp với gió mạnh, vượt quá mức thiết kế của tường chắn. Hậu quả là 2 lò phản ứng bị ảnh hưởng nặng nề.
Ảnh hưởng của nắng nóng và hạn hán
Khi đợt nóng kỷ lục tràn qua châu Âu năm 2003, 17 lò phản ứng tại các nhà máy điện hạt nhân nằm sâu trong đất liền nước Pháp đã phải ngừng hoạt động hoặc giảm công suất phát điện. Các nhà máy này dùng nước sông để làm mát lò phản ứng, và sau đó xả nước đã sử dụng trở lại sông. Theo quy định, nước xả từ nhà máy phải có nhiệt độ đủ thấp để không làm ảnh hưởng đến hệ động thực vật của sông. Trong đợt nắng nóng năm 2003, do nước sông xuống quá cạn và nhiệt độ của chính bản thân nước sông tăng cao bất thường nên điều kiện này không đáp ứng được. Việc đóng cửa các lò phản ứng và mua điện từ nước ngoài đã làm Công ty Điện lực Pháp thiệt hại hơn 300 triệu euro.
Do đặc thù phụ thuộc vào nguồn nước làm mát, nên nước chính là gót chân Asin đối với các nhà máy điện hạt nhân. Trong đợt hạn hán năm 2008, hàng loạt lò phản ứng ở miền đông nam nước Mỹ đã đứng trước nguy cơ ngừng hoạt động do không đủ lượng nước cần thiết cho hệ thống làm mát. Khảo sát do hãng thông tấn AP thực hiện cho thấy, 24 trong số 104 lò phản ứng hạt nhân của Mỹ nằm trong các khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của hạn hán. Nhiều cuộc chiến pháp lý đã nổ ra xung quanh việc sử dụng nguồn nước ở các khu vực này. Trong khi đó, nghiên cứu về biến đổi khí hậu cho thấy, các đợt hạn hán sẽ kéo dài và có phạm vi ảnh hưởng ngày càng rộng.