（一）高温气冷堆核电站示范工程
模块式高温气冷堆核电站具有固有安全性，系统简单，发电效率高，用途广泛，具有潜在经济竞争性，在国际上受到广泛重视，是能够适应未来能源市场需要的第四代先进核反应堆堆型之一。由清华大学自主设计建造的10MW高温气冷实验堆核电站，已于2003年1月实现满功率运行发电，成为世界上第一座具有模块式高温堆特点的实验电站。
为推动具有自主知识产权的高温气冷堆核电站商业化示范工程建设，2006年2月，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》将高温气冷堆核电站示范工程列入国家科技重大专项；2006年6月，国务院成立了大型先进压水堆及高温气冷堆重大专项领导小组； 2007年9月，国防科工委组织编制了《高温气冷堆核电站重大专项总体实施方案》并通过了专家评审；2008年2月15日，国务院常务会议审查通过了重大专项实施方案，标志着该重大专项进入启动实施阶段。
2008年4月1日，示范工程“五通一平”工程开工，目前示范工程“五通一平”施工、核岛基坑负挖工作已全部完成，并通过国家核安全局检查验收，正在进行核岛底板钢筋绑扎，为工程正式开工、浇筑第一罐混凝土做准备。具备工程正式开工建设条件。
（二）压水堆扩建工程
AP1000是世界现有最安全、最先进的“第三代+”核电技术，主要安全系统均采用简化的非能动设计，并大量采用模块化制造和施工技术，简化了电厂系统和设备以及电厂的运行管理，提升了电厂的安全性，缩短了建造周期。
随着我国AP1000自主化依托项目（浙江三门、山东海阳核电）的实施，根据国家政策导向，石岛湾核电厂压水堆扩建工程将采用AP1000技术路线，分两期建设4×1250MW机组。参考国内在建AP1000核电机组建设总工期及同期工程机组开工时间间隔情况，石岛湾压水堆扩建工程每台机组建设总工期按56个月考虑，机组开工时间间隔暂定为12个月，全部于2020年前建成投产。
压水堆扩建工程拟采用“全厂设计总承包、核岛EPC总承包、常规岛及BOP由业主自主管理”的项目管理模式。国家核电技术公司为设计总承包单位；并负责核岛设计、设备采购（监造）、土建、安装和调试；业主采用多合同管理模式自主管理常规岛和BOP设备采购（监造）、土建、安装和调试。目前项目前期工作正在筹划中。
