为达成净零排碳目标，美国需在2050年前增建近200座核能机组，但自Vogtle核电厂4号机组后，美国暂无新大型核电厂在建。

福岛核灾后的安全要求提升和成本高涨是主要阻碍。然而，用电需求大幅提升，微软等公司提出大型数码园区计划，并考虑重启三里岛核电厂1号机组。

面对挑战，政府和企业开始关注先进小型模块化核反应炉（SMR）和微型核反应炉（MMR）的开发。这些技术通过模块化降低成本，缩短建造时程。许多新创和传统制造商投入此领域，部分机组已获兴建许可，有望在2030年前商业运转。

SMR/MMR技术涵盖传统轻水反应炉和第四代先进核子反应炉技术，如熔盐反应炉和超高温反应炉。其中，TRISO粒子作为新型核燃料备受看好。NuScale Power、Ultra Safe Nuclear、X-Energy等公司正在DOE赞助下进行各类型TRISO反应炉的研发及兴建。

X-Energy获得亚马逊投资与采购合约，而Kairos Power则与Google达成采购协议。此外，NanoNuclearEnergy和Oklo等公司正在研发使用高含量低浓缩铀的可携式MMR。

尽管核融合技术被视为未来核能源的圣杯，但由于需要高温和稳定材料，目前还无法实现商业运转，因此不在短中期能源解决方案的考虑范围内。然而，SMR/MMR技术的发展为电网不足提供了新的解决方案。