Under vissa tider på året, främst vintertid, räcker inte kärnkraften och vattenkraften. Då körs värmekraftanläggningar baserade på brännbara bränslen. I  kraftvärmeverk produceras både el och värme medan kondenskraftverk enbart producerar el.

Dessa kraftverk använder olja, kol, naturgas och biobränsle. Till värmekraftanläggningar räknas också gasturbiner. Mer information om kraftvärmeverk.

Ett värmekraftverk som enbart producerar el kallas kondenskraftverk. De svenska kondenskraftverken är oljeeldade och därför dyra att producera el med och används därför endast då det finns risk för brist på elenergi eller eleffekt.

Kondenskraftverk internationellt drivs med olika bränslen, främst används kol, olja och naturgas. I Sverige används huvudsakligen olja. De fossila bränslena kommer från växtdelar och mikroorganismer som under årmiljoner omvandlats till kol, olja och naturgas. Det finns stora men inte obegränsade fyndigheter av fossila bränslen på jorden. Även torv räknas som ett fossilt bränsle trots att det inte lagrats lika länge, kanske högst tiotusen år (klicka på bilden för förstoring).

 Fossila bränslen används i värmekraftverk. Oljan eller gasen leds via rörledningar in i pannan där den förbränns. Vid koleldning matas kolet in med transportband och förbränns antingen som pulver eller i större bitar, beroende på panntyp. I pannan värms vatten till ånga under högt tryck som driver en eller flera ångturbiner, vilka vardera är hopkopplade med en generator. Då generatorn roterar produceras el. I kondensorn kyls ångan från turbinen med hjälp av kylvatten som värms upp och pumpas tillbaka till havet. På platser där man inte har tillgång till havsvatten kyls normalt cirkulerande kylvatten i stora kyltorn där utomhusluften kyler vattnet.

Sedan 1998 har flera svenska kondenskraftverk (klicka på bilden för förstoring) tagits ur drift. Anläggningarna har blivit olönsamma gentemot kolbaserad elproduktion i grannländerna som inte har samma miljöavgifter som de svenska. De svenska anläggningarna har investerat i dyr reningsutrustning som minskat de ekonomiska möjligheterna att konkurrera på den öppna elmarknaden.

Fossila bränslen innehåller miljöfarliga ämnen. Vid förbränning bildas svaveldioxid och kväveoxider som bidrar till försurning och övergödning av landskapet. Reningstekniken utvecklas dock hela tiden och en stor del av de farliga utsläppen kan förhindras. Naturgasen är renare än kol och olja. Gemensamt för de fossila bränslena är koldioxidutsläppen som bidrar till en ökad växthuseffekt.

Gasturbinen

En gasturbin är en jetmotor som istället för att driva ett fordon står stilla och producerar el via en generator. Den är en typ av kraftturbin som arbetar med luft och gas (ofta naturgas eller finfördelad olja) med hög temperatur. Förbränningsgaserna från gas/luftblandningen passerar med stor hastighet turbinen som driver generatorn. Gasturbiner kan ingå i vanliga kraftanläggningar med ångturbiner i s k kombikraftverk med högt elutbyte.

Gasturbiner används i stor utsträckning idag, i Sverige dock mest som reservaggregat och vid mycket högt elbehov i landet. Framtidens gasturbiner kan drivas med alternativa bränslen som t.ex. gas producerad med biobränslen. De kan också få ut betydligt mer el t.ex. genom att använda fuktig luft, s.k. evaporativ teknik eller genom att använda andra material som tål högre belastningar.