2002年7月，山西陽城電廠6號(hào)機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行，這是中國(guó)第一座跨省區(qū)、遠(yuǎn)距離、超高壓輸電的大型坑口電廠。

2004年11月，我國(guó)首臺(tái)國(guó)產(chǎn)60萬千瓦超臨界燃煤機(jī)組——沁北電廠1號(hào)機(jī)組投產(chǎn)。

2005年7月，500千伏辛(邯鄲辛安)嘉(新鄉(xiāng)獲嘉)線投入運(yùn)行。至此，華中電網(wǎng)、華北電網(wǎng)、西北電網(wǎng)聯(lián)為一體，成為世界第一大電網(wǎng)。

2005年9月，內(nèi)蒙古東西電網(wǎng)順利并網(wǎng)，形成跨越我國(guó)西北、華北、東北地區(qū)的內(nèi)蒙古220千伏統(tǒng)一電網(wǎng)。2007年11月，新疆220千伏電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，成為世界上覆蓋面積最廣的區(qū)域性電網(wǎng)。

2005年9月，我國(guó)第一個(gè)750千伏輸變電示范工程正式投運(yùn)。該工程包括青海官亭至甘肅蘭州東的750千伏輸電線路，750千伏變電站兩座。

2005年12月，浙江半山3×39萬千瓦燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電3號(hào)機(jī)組正式投產(chǎn)，當(dāng)時(shí)我國(guó)最大的天然氣發(fā)電工程建成。

2006年4月，四川白馬循環(huán)流化床示范電站投入商業(yè)運(yùn)行，是我國(guó)消化吸收引進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化依托工程，裝機(jī)容量30萬千瓦。

2006年8月，自主研發(fā)、設(shè)計(jì)和建設(shè)的世界最高電壓等級(jí)晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓交流試驗(yàn)示范工程啟動(dòng)，2009年1月投產(chǎn)，2011年12月擴(kuò)建工程投產(chǎn)，標(biāo)志著特高壓核心技術(shù)和設(shè)備國(guó)產(chǎn)化取得重大突破。

2006年8月，內(nèi)蒙古托克托電廠8號(hào)機(jī)組建成移交生產(chǎn)。該電廠總裝機(jī)容量540萬千瓦，是我國(guó)現(xiàn)役最大電廠。

2006年11月，浙江玉環(huán)電廠國(guó)產(chǎn)超超臨界百萬千瓦1號(hào)機(jī)組投產(chǎn);12月，山東鄒縣電廠國(guó)產(chǎn)超超臨界百萬千瓦7號(hào)機(jī)組投產(chǎn)，標(biāo)志著我國(guó)電力工業(yè)技術(shù)裝備水平和制造能力進(jìn)入新階段。

2007年2月，我國(guó)第一個(gè)500千伏海南海底電纜聯(lián)網(wǎng)工程開工，該工程穿越瓊州海峽鋪設(shè)海底電纜34.7公里。2009年6月投產(chǎn)，結(jié)束海南“電力孤島”歷史。

2007年5月，江蘇田灣核電站2×106萬千瓦1號(hào)機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行，是目前我國(guó)單機(jī)容量最大的核電站。

2007年10月，三峽電站國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到100%的26號(hào)機(jī)組并網(wǎng)，標(biāo)志著我國(guó)水電機(jī)組制造安裝已達(dá)到世界先進(jìn)水平。

2007年11月，我國(guó)首臺(tái)國(guó)產(chǎn)60萬千瓦空冷脫硫機(jī)組——銅川電廠1號(hào)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電;12月12日，2號(hào)機(jī)組投產(chǎn)。

2008年7月，國(guó)內(nèi)首個(gè)“燃煤發(fā)電廠捕集二氧化碳試驗(yàn)示范工程項(xiàng)目”在華能北京熱電廠投運(yùn)。

2010年8月25日，全國(guó)水電裝機(jī)突破2億千瓦標(biāo)志性機(jī)組揭牌儀式在云南小灣水電站舉行。

2010年9月20日，廣東嶺澳核電站二期工程1號(hào)機(jī)組投入商業(yè)運(yùn)行。

2010年11月3日，新疆與西北750千伏電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)、甘肅千萬千瓦級(jí)風(fēng)電一期外送工程建成投運(yùn)，標(biāo)志著新疆電網(wǎng)自此結(jié)束了孤網(wǎng)運(yùn)行的歷史。

2011年12月9日，青藏交直流聯(lián)網(wǎng)工程投入試運(yùn)行，該工程是迄今在世界最高海拔和高寒地區(qū)建設(shè)的規(guī)模最大的輸變電工程，結(jié)束了西藏電網(wǎng)長(zhǎng)期孤網(wǎng)運(yùn)行的歷史。

2012年7月4日，三峽工程最后一臺(tái)70萬千瓦巨型機(jī)組正式交付投產(chǎn)。至此，世界裝機(jī)容量最大水電站三峽電站32臺(tái)機(jī)組全部投產(chǎn)。