同時，負責集團內部所有核電選址和擬建項目的前期論證工作；承擔包括乏燃料后處理、放射性廢物處理、核設施退役等方面的科研設計工作；承擔核電站核反應堆燃料元件生產線、核材料及核部件生產線的專業研究設計及核設備集成和民用環保等工作，公司先后承接了福建福清核電工程、秦山核電擴建工程（方家山核電工程）、海南昌江核電工程、江蘇田灣核電工程、遼寧徐大堡核電工程、湖南桃花江核電工程等核電項目及八二一廠放射性廢物處理工程的總承包工作。
目前，公司同時開展的研發設計任務包括具有自主知識產權的第三代壓水堆核電華龍一號（HPR1000）、ACP100 的研發設計，AP1000 第三代核電技術消化吸收，第四代快堆研發設計，以及裂變 - 聚變混合堆關鍵課題研究。公司是我國較早從事核電研究設計的單位，從技術后援到引進 / 消化吸收、自主設計再到自主知識品牌，逐步實現了我國百萬千瓦級壓水堆核電站研發設計的“四級跳”。
中國核電工程有限公司是在中國核工業集團的大力支持和兄弟單位的大力配合下，依托原核工業第二研究設計院、核工業第五研究設計院的主營業務和主干力量以及核工業第四研究設計院從事核電工作及相關專業的技術骨干，于2007年12月重組改制而成。
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