2002年，党的十六大隆重召开。同年，我国新一轮电力体制改革启动，电力工业快速发展。全国发电装机容量从2002年的3.6亿千瓦增加到2011年的10.6亿千瓦，年均增长11.4%，电力工业为我国经济的跨越发展提供了有力支撑。
火电：装备技术不断突破
火电方面，全国共建设投产火电项目规模2.15亿千瓦，至2012年4月底，全国火电装机容量达7.7亿千瓦，增长38.8%。全国30万千瓦及以上大型火电机组占火电机组比重由62.5%提高到76%，其中，60万千瓦及以上清洁机组占火电机组比重已达39%。
目前已投产和在建的100万千瓦超超临界火电机组59台。这些大型、、环保机组的建设，在满足国民经济和社会发展的同时，供电煤耗显著下降，从2007年底的356克，下降到目前的329克，能耗下降了7.58%，相当于年节约标煤1.1亿吨。
在电力节能减排方面，全国累计淘汰小火电6674万千瓦。据测算，这些机组的关停，每年可以节约原煤7580万吨，减少二氧化硫排放131万吨、二氧化碳1.54亿吨，节能减排成效显著。
我国还积极推进洁净煤技术发展与应用。一是发展整体煤炭气化燃气-蒸汽联合循环发电，2007年开工建设华能天津IGCC示范工程。二是发展循环流化床燃烧技术。2011年正式开工建设60万千瓦等级CFB机组示范工程。三是探索研究碳捕集与封存技术，建成3000万吨级和10万吨等级的CCS装置。
此外，我国还积极推进大型煤电基地建设。十七大以来，先后启动了内蒙古呼伦贝尔、宁夏宁东煤电一体化项目、新疆能源基础设施项目。同时，在组织有关单位启动锡盟大型煤电基地水资源、生态环境、送电市场等前期研究论证工作的基础上，已启动锡盟地区800万千瓦高度节水电站前期工作。
水电：水电装机实现超越
水电方面，十六大以来，我国每年新增水电装机均超过1000万千瓦，2004年我国水电装机规模突破1亿千瓦，超越美国跃居世界。2010年5月，澜沧江中下游河段的水库小湾水电站4号机组投产，我国水电装机突破2亿千瓦。我国水电用了短短10年的时间，就实现了水电总装机规模比新中国成立50年的总和翻一番的超越。
在此期间，我国通过引进、消化、吸收、再创新，拥有了水轮机水力设计、定子绕阻绝缘、发电机蒸发冷却等具有自主知识产权的核心技术。哈尔滨电机厂和东方电机厂各自设计制造的三峡右岸4台（套）水轮发电机组，运行实践表明其各项主要指标优于左岸进口机组，实现了国产70万千瓦水轮机的突破。
在建的溪洛渡、向家坝、白鹤滩、乌东德等电站，单机容量从70万千瓦向80万千瓦乃至100万千瓦机组发展。在建水电站还创造了多项，其中，澜沧江糯扎渡水电站心墙堆石坝大坝高261.5米，位居国内同类坝型；锦屏一级水电站大坝为混凝土双曲拱坝，大坝高305米，建成后将成为世界高拱坝；锦屏二级水电站电站隧洞群为世界规模大的水工隧洞群。
