随着中国经济的迅速发展，电力工业经历了显著的增长，截至2014年底，全国装机总量达到13.6亿kW，较1990年1.38亿kW增长近10倍，年均增长10%，其中，非化石能源发电装机容量4.5亿kW，非化石能源发电量占总发电量比重首次超过25%。尽管一次能源以煤为主的结构特征，决定了火电在电力装机结构中长期占有很大比重，但是近年来中国积极利用清洁能源、可再生能源发电，推进电力结构优化调整，具体到各省电力生产来看，不同地区之间存在很大的差异。如图1所示，华北部分省份超过95%的发电量来自于燃煤，而在华中和华南，水力等非化石能源发电贡献比例相对较高，部分省份燃煤发电量占比少于35%。2014年水电装机容量达到3.0亿kW，超过50%的水力发电量来自四川、湖北、云南和贵州等省份。风力发电装机同样分布不均，内蒙古并网风电装机容量超过2000万kW，居全国第一，甘肃、河北、辽宁和新疆等北方省份紧随其后。截至2014年底，全国累计并网风电装机容量达到9500万kW，成为继煤电和水电之后的第三大电源。并网太阳能发电装机达到2600万kW，其中，超过50%分布在甘肃、青海、新疆、内蒙古和宁夏等辐射资源丰富且地广人稀的西北地区。天然气发电和核电装机分别达到5500万kW和2000万kW，主要分布在经济增长迅速的东部沿海省份。

通过采用高参数、大容量的高效火电机组替代小火电机组，中国火电机组结构持续优化，能耗水平不断降低（图2）。300 MW以下火电机组占比由1990年超过80%，下降至当前不足25%，2005—2014年间累计关停小火电机组0.95亿kW。与此同时，300 MW及以上机组占比显著提高，当前超超临界机组已成为新建火电机组的主要选择，截至2014年底，在运的百万千瓦级超超临界机组已达到71台，600 MW及以上的大型机组占比达到40%。火电结构的优化和厂用电率的降低，促使火电机组供电煤耗持续下降，2014年全国6000kW及以上火电机组供电标准煤耗达到318g/(kW·h)时，较1990年供电煤耗水平降低了25%，煤电机组供电煤耗处于世界先进水平。